中微5nm刻蚀机通过台积电认证 “上海制造”跻身刻蚀机国际第一梯队

文章来源：解放日报

5纳米，相当于头发丝直径（约0.1毫米）的二万分之一，将成为集成电路芯片上的最小线宽。台积电计划明年进行5纳米制程试产，预计2020年量产。最近，中微半导体设备（上海）有限公司收到一个好消息：其自主研制的5纳米等离子体刻蚀机经台积电验证，性能优良，将用于全球首条5纳米制程生产线。刻蚀机是芯片制造的关键装备之一，中微突破关键核心技术，让“上海制造”跻身刻蚀机国际第一梯队。

走进位于金桥出口加工区的中微公司，就要换上公司提供的皮鞋，这家精密制造企业要求一尘不染。在洁净室门外，记者看到身穿白色工作服，戴着白帽子、口罩和手套的研发人员，正在测试一台大型设备，它就是全球屈指可数的5纳米刻蚀机。只见一片片300毫米大硅片被机械手抓起，放入真空反应腔内，开始了它们的刻蚀之旅。“多种气体会进入真空反应腔，经过化学反应变成等离子气体，随即产生带电粒子和自由基，与硅片发生化学物理反应。”中微首席专家、副总裁倪图强说，这些化学物理反应在硅片上开槽打洞，形成令人叹为观止的微观结构，一块指甲盖大小的芯片可集成60多亿个晶体管。

方寸间近乎极限的操作，对刻蚀机的控制精度提出很高要求。刻蚀尺寸的大小与芯片温度一一对应，中微自主研发的部件使刻蚀过程的温控精度保持在0.75摄氏度内，达到国际领先水平。气体喷淋盘是刻蚀机的核心部件之一，中微和国内企业联合开发出一套创新工艺，用这套工艺制造的金属陶瓷，其晶粒十分精细、致密。与进口喷淋盘相比，国产陶瓷镀膜的喷淋盘使用寿命延长一倍，造价却不到五分之一。

创新成功的秘诀是什么？秘诀之一是超前布局研发。2004年中微创立时，全球最先进的芯片生产线是90纳米制程，那时他们就开始研发40纳米刻蚀机，因为集成电路产业技术迭代很快，超前两代研发才能掌握主动权。拥有国际化团队，也是一个成功原因。经过本土培养和海外引进，中微600多名员工来自十多个国家和地区。而且公司研发团队很完整，200多人的专业覆盖30多门学科，为刻蚀机研发这一系统工程奠定了基础。

凭借自主创新，中微已申请1200多件国内外专利。“因为有大量专利保护，我们经历4次与发达国家企业的知识产权诉讼，未尝败绩。”公司副总裁曹炼生说。如今，中微与泛林、应用材料、东京电子、日立4家美日企业一起，组成了国际第一梯队，为7纳米芯片生产线供应刻蚀机。明年，台积电将率先进入5纳米制程，已通过验证的国产5纳米刻蚀机预计会获得比7纳米生产线更大的市场份额。

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