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跻身国际第一梯队 “上海制造”入选首条5纳米芯片生产线

2018-12-19 05:08:26

来源:解放日报 作者:俞陶然 选稿:邱恒元

原标题:“上海制造”入选首条5纳米芯片生产线

  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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