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观察:中国等离子体刻蚀机性能一流 但只是造芯片的"配角"

2019-02-14 12:16 来源:观察者网

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  据科技日报13日报道,近来有网络媒体称,“中微半导体自主研制的5纳米等离子体刻蚀机,性能优良,将用于全球首条5纳米芯片制程生产线”,并评论说“中国芯片生产技术终于突破欧美封锁,第一次占领世界制高点”“中国弯道超车”等等。

  中微公司的刻蚀机的确水平一流,但夸大阐述其战略意义,则被相关专家反对??淌粗皇切酒圃於喔龌方谥???淌椿膊皇嵌曰鄣纳璞?,在这个意义上不算“卡脖子”。

  首先,外行容易混淆“光刻机”和“刻蚀机”。光刻机相当于画匠,刻蚀机是雕工。前者投影在硅片上一张精细的电路图(就像照相机让胶卷感光),后者按这张图去刻线(就像刻印章一样,腐蚀和去除不需要的部分)。

  光刻机是芯片制造中用到的最金贵的机器,要达到5纳米曝光精度难比登天,ASML公司一家通吃高端光刻机;而刻蚀机没那么难,中微的竞争对手还有应用材料、泛林、东京电子等等,国外巨头体量优势明显。

  “中微的等离子刻蚀机这几年进步确实不小,”科技日报记者采访的一位从事离子刻蚀的专家说,“但现在的刻蚀机精度已远超光刻机的曝光精度;芯片制程上,刻蚀精度已不再是最大的难题,更难的是保证在大面积晶圆上的刻蚀一致性。”

  该专家解释说,难在如何让电场能量和刻蚀气体都均匀地分布在被刻蚀基体表面上,以保证等离子中的有效基元,在晶片表面的每一个位置实现相同的刻蚀效果,为此需要综合材料学、流体力学、电磁学和真空等离子体学的知识。

  该专家说:“刻蚀机更合理的结构设计和材料选择,可保证电场的均匀分布??淌雌宓睦∪敕绞揭彩枪丶?。据我所知,中微尹志尧博士的团队在气体喷淋盘上下过不少的功夫。另外包括功率电源、真空系统、刻蚀温度控制等,都影响刻蚀结果。”

  另外,该专家也指出,刻蚀机技术类型很多,中微和他们的技术原理就有很大区别,至于更详细的技术细节,是每个厂家的核心机密。

  顺便一提:刻蚀分湿法(古代人就懂得用强酸去刻蚀金属,现代工艺用氟化氢刻蚀二氧化硅)和干法(如用真空中的氩等离子体去加工硅片)。“湿法出现较早,一般用在低端产品上。干法一般是能量束刻蚀,离子束、电子束、激光束等等,精度高,无污染残留,芯片制造用的就是等离子刻蚀。”该专家称。

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