据南华早报报道,8月25日,被誉为 “中国刻蚀机之父”的中微公司董事长尹志尧,在与分析师举行的电话会议上表示,中微半导体 80% 的限制进口零部件可在国内替代,明年下半年实现 100% 国产!
自2022年10月以来,在美国加强出口管制、旨在切断中国晶圆厂与美国先进半导体设备的联系后,中国客户加速采用中微的刻蚀设备。
目前,中微在中国电容耦合等离子体(CCP)刻蚀设备市场的份额预计将从2022年10月的24%增至60%。
而在电感耦合等离子体(ICP)设备市场,其份额可能会从几乎为零上升到75%。
数据显示,中微公司累计已有约3700台等离子刻蚀和化学薄膜的反应台,在国内外100多条生产线全面实现量产和大量重复性销售。
而在国际最先进的5纳米芯片生产线及下一代更先进的生产线上,该公司的CCP刻蚀设备实现了多次批量销售,已有超过200台反应台在生产线合格运转。
此次,刻蚀零部件将实现100%国产化,无疑是半导体设备一个战略级胜利信号!
刻蚀机简介
对于芯片制造来说,相信大家都知道光刻机很重要,但其实刻蚀机也非常重要。
如果把芯片的制造过程,比喻成制作一个复杂蛋糕的话。
那么首先,需要一块“硅蛋糕”原料。这硅就像蛋糕的基础层,是其他所有材料要加在上面的地方。
接着,需要在这块“硅蛋糕”上绘制设计好的图案。这就像用奶油挤花袋,在蛋糕上画出想要的图形或文字。
这个过程在芯片制造中,则是使用“光刻”技术来完成这步。
有了图案后,还要去掉不需要的部分。想象用刀在蛋糕上修剪掉多余的奶油,这在芯片制造中称为“刻蚀”。
在蛋糕制作中,可能还会在每层之间加入果酱或其他馅料。就好比在芯片制造中,会在不同的阶段添加金属或其他材料来连接和完成电路。
而要制作一个复杂的多层蛋糕,则需要不断重复上述步骤:加层、绘图、雕刻、加馅...芯片制造也是如此,一层层堆叠,直到完成。
完成后,会检查蛋糕是否做得漂亮、味道如何。同样的,在芯片制造中,也会测试芯片是否工作正常。
等这些都没问题后,一个功能强大的芯片就可以拿去售卖了。
众所皆知,光刻机是芯片制造中用到的最金贵的机器,要达到5纳米、3纳米曝光精度难比登天。
然而荷兰的ASML公司一家通吃高端光刻机,尤其是EUV光刻机。
而对于刻蚀机,有些人不以为然的认为,它的制造难度并不大,那么事实真的如此?
刻蚀机制造难度
打个比方,光刻机的工作就好像木匠用墨线在木板上画线,而刻蚀机的工作则是木匠在木板上按照墨线的痕迹雕花。
如果说,光刻决定了水平的精度,那么刻蚀就决定了垂直的精度,这两个工艺都是在挑战制造的极限。
就算你有非常牛逼的5纳米EUV光刻机,如果没有相对应制程的刻蚀机,也是白搭。
就说一点哈,为了保证芯片上数亿个晶体管的正常工作,刻蚀机需要在纳米级别上具有极高的精度和均匀性。这要求所有机器的组件和传感器都必须非常精确。
尤其是等离子刻蚀机,更是难点中的难点,被誉为除光刻机外最关键、工艺难度最高的半导体前道加工设备。
我们使用的芯片,内部是一个微型电路,好比是雕刻了一块巨大的金属板。
而想要把上面不需要的部分清除掉,最初,人们使用化学物质来腐蚀或“挖掉”金属板上的部分,就像酸会腐蚀金属一样。
但是,这个方法有个不好的地方,那就是很难控制,容易侵蚀到不想腐蚀的部分。
试想一下,如果用一块板子试图挡住洪水,水是不是会从各个地方绕过去?在大规模电路上可能还行得通,但在微小的电路上,稍有不慎就会破坏结构。
那怎么办?于是有人说了可以用等离子体。
简单来说,它就是一种由带电粒子组成的物质,可以像激光一样精确地“挖掉”金属板上的部分。
与液体化学腐蚀不同,等离子体可以直线腐蚀,不会“拐弯”,因此不会损坏其他部分。
根据等离子体产生和控制技术的不同,又分为电容耦合等离子体 CCP刻蚀机和电感耦合等离子体ICP刻蚀机。
目前全球刻蚀设备市场呈现垄断格局,泛林半导体、东京电子和应用材料公司占据主要市场份额。
中国刻蚀机领域先进企业中微公司和北方华创作为后起之秀,部分技术水平和应用领域已达国际同类产品标准。
尤其是中微的产品,已应用于全球最先进的7nm和5nm生产线。
据悉,2019年中国在刻蚀领域国产化率达18%, 在一些核心零部件上还存在卡脖子的情况。
为了追赶国际半导体巨头,目前中微公司董事长尹志尧表示,中微半导体 80% 的限制进口零部件可在国内替代,明年下半年实现 100% 国产!
这对于国产芯片领域来说,无疑是一个振奋人心的好消息!刻蚀机能解决,绝大多数设备也可以解决,因为除了光刻机其他技术难度大多是一个等级的。
结尾
目前,尽管我国半导体设备产业和国际龙头仍有差距,但是随着国产化率越来越高,这背后凸显了我国相关研发实力质的飞跃。
相信好消息会在一两年内逐次降临,这样可以密集打脸殖人们的小心肝。
中国半导体产业的全面崛起必将在三年内实现,全自主无死角的产业链也必将在五年彻底达成,届时美西方会发现自己不过是过气的小丑。
从建国初期,西方对我国进行封锁的例子还少么?然而结果呢,统统都被逐一攻克了,所以给美西方提个醒,永远不要小瞧了中国人!
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