中微已制造出5纳米蚀刻机，对中国半导体领域影响深远

（文章来源：国器纪录片）
早在2017年4月份从研制半导体设备的中微公司传来捷报，其掌门人尹志尧正式对外宣布已经攻克5纳米蚀刻机的制造技术，一时在国产半导体行业激起千层波浪，而实力颇为强劲的国际商业机器公司IBM在两星期后才掌握5纳米刻蚀工艺。时间一转到去年年底，尹志尧先生在上海举办的一次投资论坛上指出，中微半导体研制进度是和台积电的路线保持一致。目前台积电在3纳米技术上已有一年多的技术积累，从侧面上可以反映中微在掌握5纳米技术后已经开始着手准备3纳米工艺。

目前由于中微半导体研制的5纳米蚀刻机早已通过台积电的认证，那么在台积电生产5纳米级芯片时，生产线上的部分蚀刻机将会是中国制造。目前中微半导体已经向台积电的供应链提供5纳米蚀刻机设备，而从台积电的工艺路线图上看，在今年第三季度台积电将会使用全球最为先进的极紫外光刻机生产5纳米级芯片。批量生产如此高精度的芯片，EUV光刻机固然重要，但在芯片制造过程中的“刻蚀”同样不可或缺，而且所使用的蚀刻机也必须在精度上与芯片精度保持一致。

在提及芯片的设计生产时，很多人会将芯片制造的重要设备光刻机和蚀刻机混淆，其实可以从芯片生产的具体过程来将两者区别。想要制成一枚小小的芯片，首先要从一片晶圆的制造开始。我们可以将芯片的生产过程总体分为六大步骤，分别是采用硅材料制成的晶棒、将晶棒进行切割成一片片的没有图形晶圆硅片、晶圆上涂光刻胶和利用掩膜印刻电路等光刻操作、利用化学物质在晶圆上进行刻蚀操作、注入特定离子给予晶体管特性进行掺杂、最终将晶圆切割成一片片芯片进行封装和测试。

而在以上的光刻步骤和刻蚀步骤上就要用到光刻机和蚀刻机。由于在晶圆制成芯片的过程中，光刻和刻蚀等步骤是循环重复进行的，所以在芯片制造的投资中光刻机和蚀刻机分别占据25%、15%的投资份额，可见蚀刻机也是芯片制造设备的重中之重。刻蚀工艺主要分为等离子干法刻蚀和湿法刻蚀。其实在等离子刻蚀加工工艺上又有着三种类别，分别是难度最高的硅刻蚀、难度适中的介质刻蚀、加工工艺最简单的金属刻蚀。而中微半导体主要专攻介质刻蚀加工工艺，并且在刻蚀技术和设备上处于全球先进水平。

中国在半导体和集成电路行业发展较晚，自2004年由60岁的尹志尧博士创立的中微半导体公司，在短短13年就攻克了5纳米加工工艺，一举达到国际先进水平，而这离公司最初定下20年赶超全球一流企业的目标整整提前了7年。而中微半导体的长处不仅在芯片刻蚀设备上，还在与光刻机、蚀刻机并肩的薄膜设备研制上走在了前列。如今由中微生产的MOCVD设备在全国的市场份额从零上升至70%，以往美国维科和德国爱思强两家企业垄断国内市场的局面被一举打破。

中微刚创立之初就选择了蚀刻机作为专攻的方向，其创始人尹志尧在美国高科技产地硅谷闯荡多年，并在回国建立中微时带回了一批资历颇深的华裔科学家，其与15位半导体科学家联合成立了公司。这也是中微为何仅用4年就掌握10多纳米的蚀刻机技术。而且从那时起中微就陆续生产出65纳米到7纳米的蚀刻机设备，中国制造的蚀刻机与全球先进水平始终在同一标准上。如今日本、韩国等半导体强国总共40多条芯片生产线已经用上了中国蚀刻机，而中微打入台积电高端供应链始于其自主研发7纳米蚀刻机。

在半导体芯片生产行业，高端蚀刻机的研制意义与光刻机同等重要，这种一台最高上千万的芯片生产设备，其加工精度可以达到一根发丝的万分之一，此次中国中微成功成为台积电5纳米芯片制造的设备供应商，侧面反映了国产半导体首次占据全球半导体龙头位置。目前全球规模庞大的集成电路市场已经超过3500亿美元，而中国在集成电路进口的各类产品设备中位居全球首位，中国半导体行业的发展不能被国外卡脖子，像中微、中芯国际等一大批半导体企业将成为国产半导体崛起的探路者。
（责任编辑：fqj）