5納米,,相當于頭發(fā)絲直徑(約0.1毫米)的二萬分之一,,將成為集成電路芯片上的最小線寬。臺積電計劃明年進行5納米制程試產(chǎn),,預(yù)計2020年量產(chǎn),。最近,,中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司收到一個好消息:其自主研制的5納米等離子體刻蝕機經(jīng)臺積電驗證,性能優(yōu)良,,將用于全球首條5納米制程生產(chǎn)線,。刻蝕機是芯片制造的關(guān)鍵裝備之一,,中微突破關(guān)鍵核心技術(shù),,讓“上海制造”躋身刻蝕機國際第一梯隊。
中微5nm刻蝕機通過臺積電認證
走進位于金橋出口加工區(qū)的中微公司,,就要換上公司提供的皮鞋,,這家精密制造企業(yè)要求一塵不染。在潔凈室門外,,記者看到身穿白色工作服,,戴著白帽子,、口罩和手套的研發(fā)人員,正在測試一臺大型設(shè)備,,它就是全球屈指可數(shù)的5納米刻蝕機,。只見一片片300毫米大硅片被機械手抓起,放入真空反應(yīng)腔內(nèi),,開始了它們的刻蝕之旅,。“多種氣體會進入真空反應(yīng)腔,,經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)變成等離子氣體,,隨即產(chǎn)生帶電粒子和自由基,與硅片發(fā)生化學(xué)物理反應(yīng),?!敝形⑹紫瘜<摇⒏笨偛媚邎D強說,,這些化學(xué)物理反應(yīng)在硅片上開槽打洞,,形成令人嘆為觀止的微觀結(jié)構(gòu),一塊指甲蓋大小的芯片可集成60多億個晶體管,。
方寸間近乎極限的操作,,對刻蝕機的控制精度提出很高要求??涛g尺寸的大小與芯片溫度一一對應(yīng),,中微自主研發(fā)的部件使刻蝕過程的溫控精度保持在0.75攝氏度內(nèi),達到國際領(lǐng)先水平,。氣體噴淋盤是刻蝕機的核心部件之一,,中微和國內(nèi)企業(yè)聯(lián)合開發(fā)出一套創(chuàng)新工藝,用這套工藝制造的金屬陶瓷,,其晶粒十分精細,、致密。與進口噴淋盤相比,,國產(chǎn)陶瓷鍍膜的噴淋盤使用壽命延長一倍,,造價卻不到五分之一。
創(chuàng)新成功的秘訣是什么,?秘訣之一是超前布局研發(fā),。2004年中微創(chuàng)立時,全球最先進的芯片生產(chǎn)線是90納米制程,,那時他們就開始研發(fā)40納米刻蝕機,,因為集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)迭代很快,超前兩代研發(fā)才能掌握主動權(quán)。擁有國際化團隊,,也是一個成功原因,。經(jīng)過本土培養(yǎng)和海外引進,中微600多名員工來自十多個國家和地區(qū),。而且公司研發(fā)團隊很完整,,200多人的專業(yè)覆蓋30多門學(xué)科,為刻蝕機研發(fā)這一系統(tǒng)工程奠定了基礎(chǔ),。
憑借自主創(chuàng)新,,中微已申請1200多件國內(nèi)外專利?!耙驗橛写罅繉@Wo,,我們經(jīng)歷4次與發(fā)達國家企業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)訴訟,未嘗敗績,?!惫靖笨偛貌軣捝f。如今,,中微與泛林、應(yīng)用材料,、東京電子,、日立4家美日企業(yè)一起,組成了國際第一梯隊,,為7納米芯片生產(chǎn)線供應(yīng)刻蝕機,。明年,臺積電將率先進入5納米制程,,已通過驗證的國產(chǎn)5納米刻蝕機預(yù)計會獲得比7納米生產(chǎn)線更大的市場份額,。