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零售“进化”


2019年02月18日 22:40

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  中微5纳米等离子体刻蚀机又被网媒“戴高帽”,专家指出——国产刻蚀机很棒,但造芯片只是“配角”

  本报记者 高 博

  近来有网络媒体称,“中微半导体自主研制的5纳米等离子体刻蚀机,性能优良,将用于全球首条5纳米芯片制程生产线”,并评论说“中国芯片生产技术终于突破欧美封锁,第一次占领世界制高点”“中国弯道超车”等等。

  中微公司的刻蚀机的确水平一流,但夸大阐述其战略意义,则被相关专家反对。刻蚀只是芯片制造多个环节之一。刻蚀机也不是对华禁售的设备,在这个意义上不算“卡脖子”。

  首先,外行容易混淆“光刻机”和“刻蚀机”。光刻机相当于画匠,刻蚀机是雕工。前者投影在硅片上一张精细的电路图(就像照相机让胶卷感光),后者按这张图去刻线(就像刻印章一样,腐蚀和去除不需要的部分)。

  光刻机是芯片制造中用到的最金贵的机器,要达到5纳米曝光精度难比登天,ASML公司一家通吃高端光刻机;而刻蚀机没那么难,中微的竞争对手还有应用材料、泛林、东京电子等等,国外巨头体量优势明显。

  “中微的等离子刻蚀机这几年进步确实不小,”科技日报记者采访的一位从事离子刻蚀的专家说,“但现在的刻蚀机精度已远超光刻机的曝光精度;芯片制程上,刻蚀精度已不再是最大的难题,更难的是保证在大面积晶圆上的刻蚀一致性。”

  该专家解释说,难在如何让电场能量和刻蚀气体都均匀地分布在被刻蚀基体表面上,以保证等离子中的有效基元,在晶片表面的每一个位置实现相同的刻蚀效果,为此需要综合材料学、流体力学、电磁学和真空等离子体学的知识。

  该专家说:“刻蚀机更合理的结构设计和材料选择,可保证电场的均匀分布。刻蚀气体的馈入方式也是关键之一。据我所知,中微尹志尧博士的团队在气体喷淋盘上下过不少的功夫。另外包括功率电源、真空系统、刻蚀温度控制等,都影响刻蚀结果。”

  另外,该专家也指出,刻蚀机技术类型很多,中微和他们的技术原理就有很大区别,至于更详细的技术细节,是每个厂家的核心机密。

  顺便一提:刻蚀分湿法(古代人就懂得用强酸去刻蚀金属,现代工艺用氟化氢刻蚀二氧化硅)和干法(如用真空中的氩等离子体去加工硅片)。“湿法出现较早,一般用在低端产品上。干法一般是能量束刻蚀,离子束、电子束、激光束等等,精度高,无污染残留,芯片制造用的就是等离子刻蚀。”该专家称。

  上述专家称赞说,尹博士以及中微的核心技术团队,基本都是从国际知名半导体设备大厂出来的,尹博士原来就在国外获得了诸多的技术成就。中微不断提高改进,逐步在芯片刻蚀机领域保持了与国外几乎同步的技术水平。

  在IC业界工作多年的电子工程师张光华告诉科技日报记者:“一两年前网上就有中微研制5纳米刻蚀机的报道。如果能在台积电应用,的确说明中微达到世界领先水平。但说中国芯片‘弯道超车’就是夸大其词了。”

  “硅片从设计到制造到封测,流程复杂。刻蚀是制造环节的工序之一,还有造晶棒、切割晶圆、涂膜、光刻、掺杂、测试等等,都需要复杂的技术。中国在大部分工序上落后。”张光华说,“而且,中微只是给台积电这样的制造企业提供设备,产值比台积电差几个数量级。”

  科技日报记者发现,2017年开始网络上经常热炒“5纳米刻蚀机”,而中微公司一再抗议媒体给他们“戴高帽”。

  “不要老把产业的发展提高到政治高度,更不要让一些新闻人和媒体搞吸引眼球的不实报导。”尹志尧2018年表示,“对我和中微的夸大宣传搞得我们很被动……过一些时候,又改头换面登出来,实在让我们头痛。”

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