原標(biāo)題:專家:國(guó)產(chǎn)刻蝕機(jī)很棒,但造芯片只是“配角”
本報(bào)記者 高 博
近來(lái)有網(wǎng)絡(luò)媒體稱,“中微半導(dǎo)體自主研制的5納米等離子體刻蝕機(jī),性能優(yōu)良,將用于全球首條5納米芯片制程生產(chǎn)線”,并評(píng)論說(shuō)“中國(guó)芯片生產(chǎn)技術(shù)終于突破歐美封鎖,第一次占領(lǐng)世界制高點(diǎn)”“中國(guó)彎道超車”等等。
中微公司的刻蝕機(jī)的確水平一流,但夸大闡述其戰(zhàn)略意義,則被相關(guān)專家反對(duì)。刻蝕只是芯片制造多個(gè)環(huán)節(jié)之一。刻蝕機(jī)也不是對(duì)華禁售的設(shè)備,在這個(gè)意義上不算“卡脖子”。
光刻機(jī)是芯片制造中用到的最金貴的機(jī)器,要達(dá)到5納米曝光精度難比登天,ASML公司一家通吃高端光刻機(jī);而刻蝕機(jī)沒(méi)那么難,中微的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還有應(yīng)用材料、泛林、東京電子等等,國(guó)外巨頭體量?jī)?yōu)勢(shì)明顯。
首先,外行容易混淆“光刻機(jī)”和“刻蝕機(jī)”。光刻機(jī)相當(dāng)于畫匠,刻蝕機(jī)是雕工。前者投影在硅片上一張精細(xì)的電路圖(就像照相機(jī)讓膠卷感光),后者按這張圖去刻線(就像刻印章一樣,腐蝕和去除不需要的部分)。
“中微的等離子刻蝕機(jī)這幾年進(jìn)步確實(shí)不小,”科技日?qǐng)?bào)記者采訪的一位從事離子刻蝕的專家說(shuō),“但現(xiàn)在的刻蝕機(jī)精度已遠(yuǎn)超光刻機(jī)的曝光精度;芯片制程上,刻蝕精度已不再是最大的難題,更難的是保證在大面積晶圓上的刻蝕一致性。”
該專家解釋說(shuō),難在如何讓電場(chǎng)能量和刻蝕氣體都均勻地分布在被刻蝕基體表面上,以保證等離子中的有效基元,在晶片表面的每一個(gè)位置實(shí)現(xiàn)相同的刻蝕效果,為此需要綜合材料學(xué)、流體力學(xué)、電磁學(xué)和真空等離子體學(xué)的知識(shí)。
該專家說(shuō):“刻蝕機(jī)更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇,可保證電場(chǎng)的均勻分布。刻蝕氣體的饋入方式也是關(guān)鍵之一。據(jù)我所知,中微尹志堯博士的團(tuán)隊(duì)在氣體噴淋盤上下過(guò)不少的功夫。另外包括功率電源、真空系統(tǒng)、刻蝕溫度控制等,都影響刻蝕結(jié)果。”
另外,該專家也指出,刻蝕機(jī)技術(shù)類型很多,中微和他們的技術(shù)原理就有很大區(qū)別,至于更詳細(xì)的技術(shù)細(xì)節(jié),是每個(gè)廠家的核心機(jī)密。
順便一提:刻蝕分濕法(古代人就懂得用強(qiáng)酸去刻蝕金屬,現(xiàn)代工藝用氟化氫刻蝕二氧化硅)和干法(如用真空中的氬等離子體去加工硅片)。“濕法出現(xiàn)較早,一般用在低端產(chǎn)品上。干法一般是能量束刻蝕,離子束、電子束、激光束等等,精度高,無(wú)污染殘留,芯片制造用的就是等離子刻蝕。”該專家稱。
上述專家稱贊說(shuō),尹博士以及中微的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì),基本都是從國(guó)際知名半導(dǎo)體設(shè)備大廠出來(lái)的,尹博士原來(lái)就在國(guó)外獲得了諸多的技術(shù)成就。中微不斷提高改進(jìn),逐步在芯片刻蝕機(jī)領(lǐng)域保持了與國(guó)外幾乎同步的技術(shù)水平。
在IC業(yè)界工作多年的電子工程師張光華告訴科技日?qǐng)?bào)記者:“一兩年前網(wǎng)上就有中微研制5納米刻蝕機(jī)的報(bào)道。如果能在臺(tái)積電應(yīng)用,的確說(shuō)明中微達(dá)到世界領(lǐng)先水平。但說(shuō)中國(guó)芯片‘彎道超車’就是夸大其詞了。”
“硅片從設(shè)計(jì)到制造到封測(cè),流程復(fù)雜。刻蝕是制造環(huán)節(jié)的工序之一,還有造晶棒、切割晶圓、涂膜、光刻、摻雜、測(cè)試等等,都需要復(fù)雜的技術(shù)。中國(guó)在大部分工序上落后。”張光華說(shuō),“而且,中微只是給臺(tái)積電這樣的制造企業(yè)提供設(shè)備,產(chǎn)值比臺(tái)積電差幾個(gè)數(shù)量級(jí)。”
科技日?qǐng)?bào)記者發(fā)現(xiàn),2017年開始網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常熱炒“5納米刻蝕機(jī)”,而中微公司一再抗議媒體給他們“戴高帽”。
“不要老把產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提高到政治高度,更不要讓一些新聞人和媒體搞吸引眼球的不實(shí)報(bào)導(dǎo)。”尹志堯2018年表示,“對(duì)我和中微的夸大宣傳搞得我們很被動(dòng)……過(guò)一些時(shí)候,又改頭換面登出來(lái),實(shí)在讓我們頭痛。”
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