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學科習題
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中微造出5納米蝕刻機

時間:2020/4/15 16:24:23   作者:未知   來源:網絡文摘   閱讀:43   評論:0
    早在2017年4月份從研制半導體設備的中微公司傳來捷報,其掌門人尹志堯正式對外宣布已經攻克5納米蝕刻機的制造技術,一時在國產半導體行業激起千層波浪,而實力頗為強勁的國際商業機器公司IBM在兩星期后才掌握5納米刻蝕工藝。時間一轉到去年年底,尹志堯先生在上海舉辦的一次投資論壇上指出,中微半導體研制進度是和臺積電的路線保持一致。目前臺積電在3納米技術上已有一年多的技術積累,從側面上可以反映中微在掌握5納米技術后已經開始著手準備3納米工藝。
    中微半導體研制的5納米蝕刻機通過臺積電認證并打入供應鏈
    目前由于中微半導體研制的5納米蝕刻機早已通過臺積電的認證,那么在臺積電生產5納米級芯片時,生產線上的部分蝕刻機將會是中國制造。目前中微半導體已經向臺積電的供應鏈提供5納米蝕刻機設備,而從臺積電的工藝路線圖上看,在今年第三季度臺積電將會使用全球最為先進的極紫外光刻機生產5納米級芯片。批量生產如此高精度的芯片,EUV光刻機固然重要,但在芯片制造過程中的“刻蝕”同樣不可或缺,而且所使用的蝕刻機也必須在精度上與芯片精度保持一致。
    光刻機、蝕刻機兩大設備的不同和芯片制造過程的六大重要步驟
    在提及芯片的設計生產時,很多人會將芯片制造的重要設備光刻機和蝕刻機混淆,其實可以從芯片生產的具體過程來將兩者區別。想要制成一枚小小的芯片,首先要從一片晶圓的制造開始。我們可以將芯片的生產過程總體分為六大步驟,分別是采用硅材料制成的晶棒、將晶棒進行切割成一片片的沒有圖形晶圓硅片、晶圓上涂光刻膠和利用掩膜印刻電路等光刻操作、利用化學物質在晶圓上進行刻蝕操作、注入特定離子給予晶體管特性進行摻雜、最終將晶圓切割成一片片芯片進行封裝和測試。
中微造出5納米蝕刻機
    中微半導體在三大刻蝕方法中掌握的介質刻蝕達到全球先進水平
    而在以上的光刻步驟和刻蝕步驟上就要用到光刻機和蝕刻機。由于在晶圓制成芯片的過程中,光刻和刻蝕等步驟是循環重復進行的,所以在芯片制造的投資中光刻機和蝕刻機分別占據25%、15%的投資份額,可見蝕刻機也是芯片制造設備的重中之重?涛g工藝主要分為等離子干法刻蝕和濕法刻蝕。其實在等離子刻蝕加工工藝上又有著三種類別,分別是難度最高的硅刻蝕、難度適中的介質刻蝕、加工工藝最簡單的金屬刻蝕。而中微半導體主要專攻介質刻蝕加工工藝,并且在刻蝕技術和設備上處于全球先進水平。
中微造出5納米蝕刻機
    中微半導體在國內MOCVD設備市場上打破美國兩大企業的壟斷
    中國在半導體和集成電路行業發展較晚,自2004年由60歲的尹志堯博士創立的中微半導體公司,在短短13年就攻克了5納米加工工藝,一舉達到國際先進水平,而這離公司最初定下20年趕超全球一流企業的目標整整提前了7年。而中微半導體的長處不僅在芯片刻蝕設備上,還在與光刻機、蝕刻機并肩的薄膜設備研制上走在了前列。如今由中微生產的MOCVD設備在全國的市場份額從零上升至70%,以往美國維科和德國愛思強兩家企業壟斷國內市場的局面被一舉打破。
    中微半導體公司為何能在短短上十年的時間在半導體行業快速崛起
    中微剛創立之初就選擇了蝕刻機作為專攻的方向,其創始人尹志堯在美國高科技產地硅谷闖蕩多年,并在回國建立中微時帶回了一批資歷頗深的華裔科學家,其與15位半導體科學家聯合成立了公司。這也是中微為何僅用4年就掌握10多納米的蝕刻機技術。而且從那時起中微就陸續生產出65納米到7納米的蝕刻機設備,中國制造的蝕刻機與全球先進水平始終在同一標準上。如今日本、韓國等半導體強國總共40多條芯片生產線已經用上了中國蝕刻機,而中微打入臺積電高端供應鏈始于其自主研發7納米蝕刻機。
    一臺高端蝕刻機的價格高達上千萬其加工精度達到發絲的萬分之一
    在半導體芯片生產行業,高端蝕刻機的研制意義與光刻機同等重要,這種一臺最高上千萬的芯片生產設備,其加工精度可以達到一根發絲的萬分之一,此次中國中微成功成為臺積電5納米芯片制造的設備供應商,側面反映了國產半導體首次占據全球半導體龍頭位置。目前全球規模龐大的集成電路市場已經超過3500億美元,而中國在集成電路進口的各類產品設備中位居全球首位,中國半導體行業的發展不能被國外卡脖子,像中微、中芯國際等一大批半導體企業將成為國產半導體崛起的探路者。

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