半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)走向世界的"中國智造"

時間:2011-03-23

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:世界半導(dǎo)體裝備制造的高端關(guān)鍵設(shè)備被國外幾家大公司所壟斷,特別是超高精度的刻蝕設(shè)備。

      “工欲善其事,必先利其器。”半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開裝備制造業(yè)的支撐。由于技術(shù)門檻高,長期以來,世界半導(dǎo)體裝備制造的高端關(guān)鍵設(shè)備被國外幾家大公司所壟斷,特別是超高精度的刻蝕設(shè)備。

      在國家重大科技專項的支持下,中微半導(dǎo)體設(shè)備有限公司成功研制生產(chǎn)65納米到40納米的介質(zhì)刻蝕機,并成功打入國際市場,改變了世界關(guān)鍵刻蝕設(shè)備領(lǐng)域的競爭格局,有力提升了我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。

      什么是65納米到40納米的介質(zhì)刻蝕機?與老百姓的生活有什么關(guān)系呢?

      中微半導(dǎo)體設(shè)備有限公司董事長兼首席執(zhí)行官尹志堯博士形象地解釋說:“如果將第一次工業(yè)革命比作‘機械代替人手’的革命,除了宏觀材料、能源動力外,人類發(fā)明了機床、銑床、刨床等關(guān)鍵設(shè)備,打造了一個傳統(tǒng)的‘宏觀加工’工業(yè);60年前由美國硅谷開始的第二次工業(yè)革命就是‘電腦代替人腦’的革命,微觀材料的制造和微觀加工是這次革命的核心技術(shù),我們開發(fā)的刻蝕設(shè)備就如同微觀加工的機床、銑床、刨床。”

      “和‘宏觀加工’不同的是,‘微觀加工’是在頭發(fā)絲的幾千分之一的尺度上實現(xiàn)的。一臺等離子體刻蝕設(shè)備一年要加工幾十萬億個微觀結(jié)構(gòu),而加工的精確度,均勻性和重復(fù)性卻必須達到頭發(fā)絲的幾萬分之一。”尹志堯解釋說。

      在日常生活中,幾乎所有的現(xiàn)代化電器都離不開芯片。芯片是集成電路(IC)的載體。看上去往往只有“指甲蓋”一樣大小的芯片,制造工藝多達數(shù)百個步驟,共需要十大類微觀加工設(shè)備。光刻機、刻蝕機、化學(xué)薄膜機是其中最為關(guān)鍵的三個微觀加工設(shè)備。

      小小的芯片由較大的“晶圓”分割而成。中微公司生產(chǎn)的65納米到40納米介質(zhì)刻蝕機的加工對象就是一個個看上去像“圓碟子”形狀的“晶圓”。

      “晶圓的生產(chǎn)加工就好比在這個‘圓碟子’上蓋十幾層的微觀高樓、修建微觀高速公路、構(gòu)筑微觀立交橋。”尹志堯形象地比喻說,“首先在‘圓碟子’上鋪上一層化學(xué)薄膜或金屬薄膜,再涂上一層光刻膠,用光刻機曝光并洗相后曝露出需要加工的表面,再用刻蝕機進行雕琢。目前,我們的刻蝕設(shè)備在生產(chǎn)線上可以最小加工65納米到40納米的微觀結(jié)構(gòu)。在最新的技術(shù)開發(fā)中,最小可以刻蝕32納米到28納米的微觀結(jié)構(gòu)。”

      由于采用了獨特的創(chuàng)新設(shè)計,中微半導(dǎo)體刻蝕機既可加工單片“晶圓”,也可以同時加工兩片“晶圓”,而國外的高端刻蝕設(shè)備只能加工單片“晶圓”。由于中微刻蝕設(shè)備具有較強的芯片加工性能、較小的占地面積、較高的產(chǎn)出效率、較低的成本,在與國際最先進的同類設(shè)備“正面交鋒”中,得到了國際半導(dǎo)體芯片廠的廣泛認可。

      經(jīng)過壁壘很高的市場引入期,目前中微刻蝕設(shè)備已成功打入國際市場,進入亞洲8家海外客戶的生產(chǎn)線,已加工了150多萬片“晶圓”。在國際一流芯片制造廠商生產(chǎn)線上,大量工藝驗證表明,中微產(chǎn)品不僅各項刻蝕性能指標達到國外同類產(chǎn)品的水平,而且同等設(shè)備投資的芯片產(chǎn)出效率比國外同類產(chǎn)品高出30%以上。

      經(jīng)過慎重比較選擇,目前亞洲很多芯片廠都選用了中微公司生產(chǎn)的刻蝕設(shè)備。國際上領(lǐng)先的芯片生產(chǎn)廠商也已經(jīng)給中微批量訂單,中微很快可以達到上億美元的年產(chǎn)值。

      中微公司研發(fā)的等離子體刻蝕機還先后10余次在中國、美國、歐洲、新加坡等地獲得知名獎項。包括2009年美國舊金山由業(yè)界權(quán)威雜志國際半導(dǎo)體《Semiconductor International》頒發(fā)的 “2009 Best Product”獎,這是國際上過去三年中唯一的刻蝕設(shè)備領(lǐng)域獲獎產(chǎn)品。

      半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)和制造涉及到50多個學(xué)科和技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的交叉配合,投入資金大,研制時間長,僅靠風(fēng)險投資是遠遠不夠的。“中微作為一家由海外歸國人員2004年創(chuàng)辦的公司,在上海市政府的大力支持下,能承擔(dān)國家重大科技專項,我們感到十分榮幸,也深感責(zé)任重大。”尹志堯說,“模仿國外技術(shù),我們雖然可以制作同樣的設(shè)備,但是遠遠不夠的,也是沒有出路的。我們必須通過技術(shù)的自主創(chuàng)新,開發(fā)出比國際半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)超前的產(chǎn)品。”

      據(jù)介紹,中微公司在刻蝕設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域,除了繼續(xù)開發(fā)精度更高的納米級芯片生產(chǎn)的刻蝕設(shè)備外,還正在開發(fā)將廣泛用于以單晶硅為底物的硅通孔刻蝕設(shè)備以及用于半導(dǎo)體照明芯片生產(chǎn)的金屬有機化合物沉積設(shè)備(MOCVD),同時積極致力于推動我國半導(dǎo)體設(shè)備的部件本土化。

      尹志堯說:“國家舉辦‘十一五’重大科技成就展,并將重大科技成果的背后故事展示在老百姓面前,我感到十分及時,也非常有必要,必將會吸引政府和民間更大的投入,也將會吸引更多的年輕人投身到我國科技創(chuàng)新工作中。”

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