國產刻蝕機入選全球首條5納米晶片產線
上海市政府網站12月17日訊息，5納米，相當於頭髮絲直徑（約為0.1毫米）的二萬分之一，將成為積體電路晶片上的最小線寬。臺積電計劃明年進行5納米制程試產，預計2020年量產。最近，中微半導體裝置（上海）有限公司收到一個好訊息：其自主研製的5納米等離子體刻蝕機經臺積電驗證，效能優良，將用於全球首條5納米制程生產線。刻蝕機是晶片製造的關鍵裝備之一，中微突破了“卡脖子”技術，讓“上海製造”躋身刻蝕機國際第一梯隊。
走進位於金橋出口加工區的中微公司，就要換上公司提供的皮鞋，這家精密製造企業要求一塵不染。在潔淨室門外，解放日報·上觀新聞記者看到身穿白色工作服、戴著白帽子和口罩的研發人員，正在測試一臺大型裝置，它就是全球屈指可數的5納米刻蝕機。只見一片片300毫米大矽片被機械手抓起，放入真空反應腔內，開始了它們的刻蝕之旅。“多種氣體會進入真空反應腔，經過化學反應變成等離子氣體，隨即產生帶電粒子和自由基，與矽片發生化學物理反應。”中微首席專家、副總裁倪圖強博士說，這些化學物理反應在矽片上開槽打洞，形成令人歎為觀止的微觀結構——一塊指甲蓋大小的晶片，可整合60多億個電晶體。
方寸間近乎極限的操作，對刻蝕機的控制精度提出很高要求。據倪圖強介紹，刻蝕尺寸的大小與晶片溫度有一一對應關係，中微自主研發的部件使刻蝕過程的溫控精度保持在0.75攝氏度內，達到國際領先水平。氣體噴淋盤是刻蝕機的核心部件之一，中微和國內企業聯合開發出一套創新工藝，用這套工藝製造的金屬陶瓷，其晶粒十分精細、緻密。與進口噴淋盤相比，國產陶瓷鍍膜的噴淋盤使用壽命延長一倍，造價卻不到五分之一。
創新成功的祕訣是什麼？2004年，尹志堯博士與杜志遊博士、倪圖強博士、麥仕義博士等40多位半導體裝置專家創辦了中微公司。當時，世界上最先進的晶片生產線是90納米制程，但中微創立之初就開始研發40納米刻蝕機，因為他們深知，積體電路產業技術迭代很快，必須超前兩代開展自主研發。90納米的下一代是65納米，再下一代就是40納米。擁有國際化團隊，也是成功的一大原因。經過海外引進和本土培養，中微600多名員工來自十多個國家和地區。而且公司的研發團隊十分完整，200多人的專業背景覆蓋30多門學科，為刻蝕機研發這一系統工程奠定了基礎。
憑藉自主創新，中微已申請1200多件國內外專利。“因為有大量專利保護，我們已經歷4次與西方國家企業的智慧財產權訴訟，未嘗敗績。”公司副總裁曹煉生告訴記者。今年1月，國家智慧財產權局專利複審委基於中微提交的證據，認定納斯達克上市公司維易科的一件發明專利無效。此後，中微經歷的第三次訴訟以和解告終——他們和維易科分別在福建和紐約撤訴，握手言和。