中微刻蚀机:半导体产业走向世界的“中国智造”

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新华网上海３月２１日电（记者　张建松）“工欲善其事，必先利其器。”半导体产业的发展离不开装备制造业的支撑。由于技术门槛高，长期以来，世界半导体装备制造的高端关键设备被国外几家大公司所垄断，特别是超高精度的刻蚀设备。

在国家重大科技专项的支持下，中微半导体设备有限公司成功研制生产６５纳米到４０纳米的介质刻蚀机，并成功打入国际市场，改变了世界关键刻蚀设备领域的竞争格局，有力提升了我国半导体产业的国际竞争力。

什么是６５纳米到４０纳米的介质刻蚀机？与老百姓的生活有什么关系呢？

中微半导体设备有限公司董事长兼首席执行官尹志尧博士形象地解释说：“如果将第一次工业革命比作‘机械代替人手’的革命，除了宏观材料、能源动力外，人类发明了机床、铣床、刨床等关键设备，打造了一个传统的‘宏观加工’工业；６０年前由美国硅谷开始的第二次工业革命就是‘电脑代替人脑’的革命，微观材料的制造和微观加工是这次革命的核心技术，我们开发的刻蚀设备就如同微观加工的机床、铣床、刨床。”

“和‘宏观加工’不同的是，‘微观加工’是在头发丝的几千分之一的尺度上实现的。一台等离子体刻蚀设备一年要加工几十万亿个微观结构，而加工的精确度，均匀性和重复性却必须达到头发丝的几万分之一。”尹志尧解释说。

在日常生活中，几乎所有的现代化电器都离不开芯片。芯片是集成电路（ＩＣ）的载体。看上去往往只有“指甲盖”一样大小的芯片，制造工艺多达数百个步骤，共需要十大类微观加工设备。光刻机、刻蚀机、化学薄膜机是其中最为关键的三个微观加工设备。

小小的芯片由较大的“晶圆”分割而成。中微公司生产的６５纳米到４０纳米介质刻蚀机的加工对象就是一个个看上去像“圆碟子”形状的“晶圆”。

“晶圆的生产加工就好比在这个‘圆碟子’上盖十几层的微观高楼、修建微观高速公路、构筑微观立交桥。”尹志尧形象地比喻说，“首先在‘圆碟子’上铺上一层化学薄膜或金属薄膜，再涂上一层光刻胶，用光刻机曝光并洗相后曝露出需要加工的表面，再用刻蚀机进行雕琢。目前，我们的刻蚀设备在生产线上可以最小加工６５纳米到４０纳米的微观结构。在最新的技术开发中，最小可以刻蚀３２纳米到２８纳米的微观结构。”

由于采用了独特的创新设计，中微半导体刻蚀机既可加工单片“晶圆”，也可以同时加工两片“晶圆”，而国外的高端刻蚀设备只能加工单片“晶圆”。由于中微刻蚀设备具有较强的芯片加工性能、较小的占地面积、较高的产出效率、较低的成本，在与国际最先进的同类设备“正面交锋”中，得到了国际半导体芯片厂的广泛认可。

经过壁垒很高的市场引入期，目前中微刻蚀设备已成功打入国际市场，进入亚洲８家海外客户的生产线，已加工了１５０多万片“晶圆”。在国际一流芯片制造厂商生产线上，大量工艺验证表明，中微产品不仅各项刻蚀性能指标达到国外同类产品的水平，而且同等设备投资的芯片产出效率比国外同类产品高出３０％以上。

经过慎重比较选择，目前亚洲很多芯片厂都选用了中微公司生产的刻蚀设备。国际上领先的芯片生产厂商也已经给中微批量订单，中微很快可以达到上亿美元的年产值。

中微公司研发的等离子体刻蚀机还先后１０余次在中国、美国、欧洲、新加坡等地获得知名奖项。包括２００９年美国旧金山由业界权威杂志国际半导体《Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ》颁发的　“２００９　Ｂｅｓｔ　Ｐｒｏｄｕｃｔ”奖，这是国际上过去三年中唯一的刻蚀设备领域获奖产品。

半导体设备研发和制造涉及到５０多个学科和技术专业领域的交叉配合，投入资金大，研制时间长，仅靠风险投资是远远不够的。“中微作为一家由海外归国人员２００４年创办的公司，在上海市政府的大力支持下，能承担国家重大科技专项，我们感到十分荣幸，也深感责任重大。”尹志尧说，“模仿国外技术，我们虽然可以制作同样的设备，但是远远不够的，也是没有出路的。我们必须通过技术的自主创新，开发出比国际半导体设备技术超前的产品。”

据介绍，中微公司在刻蚀设备生产领域，除了继续开发精度更高的纳米级芯片生产的刻蚀设备外，还正在开发将广泛用于以单晶硅为底物的硅通孔刻蚀设备以及用于半导体照明芯片生产的金属有机化合物沉积设备（ＭＯＣＶＤ），同时积极致力于推动我国半导体设备的部件本土化。

尹志尧说：“国家举办‘十一五’重大科技成就展，并将重大科技成果的背后故事展示在老百姓面前，我感到十分及时，也非常有必要，必将会吸引政府和民间更大的投入，也将会吸引更多的年轻人投身到我国科技创新工作中。”

http://military.china.com/news/568/20110322/16442843.html