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国产5nm刻蚀机通过验证 将用于台积电5nm芯片制造

2019-01-11 22:14:24 N软网 编辑:琳达 浏览数:31智学网

近日,台积电对外宣布,将在2019年第二季度进行5nm制程风险试产,预计2020年量产。与此同时,中微半导体也向“上观新闻”透露了一个重磅消息,其自主研发的5nm等离子体刻蚀机经台积电验证,性能优良,将用于全球首条5nm...

近日,台积电对外宣布,将在2019年第二季度进行5nm制程风险试产,预计2020年量产。与此同时,中微半导体也向“上观新闻”透露了一个重磅消息,其自主研发的5nm等离子体刻蚀机经台积电验证,性能优良,将用于全球首条5nm制程生产线。

值得一提的是,中微半导体也是唯一进入台积电7nm制程蚀刻设备的大陆本土设备商。据悉,中微半导体与台积电在28nm制程时便已开始合作,并一直延续到10nm和7nm制程。

而中微半导体如此亮眼成绩的背后,离不开尹志尧和他团队的多年努力。

他放弃国外百万年薪工作,只为一颗“中国芯”

研究显示,2015-2020年中国半导体芯片产业投资额将达到650亿美元,其中芯片制造设备投资额就将达到500亿美元。但是中国芯片制造设备的95%都是依赖于进口,也就是说需要花480亿到国外购买设备。这也使得中国芯片制造设备的国产化成为了一件非常迫切的事情。

在美国硅谷从事半导体行业20多年的尹志尧,其在世界最大的半导体设备企业——美国应用材料公司担任总公司副总裁,曾被誉为“硅谷最有成就的华人之一”,参与了美国几代等离子体刻蚀机的研发,拥有60多项技术专利。

2004年,当时已经60岁的尹志尧放弃了美国的百万年薪,带领三十多人的团队,冲破美国政府的层层审查(所有人都承诺不把美国的技术带回中国,包括所有工艺配方、设计图纸,一切从零开始),回国创办了中微半导体,他要在芯片制造设备领域与国际巨头直接竞争,取得一席之地。

成功打破国外垄断

等离子体刻蚀机是芯片制造环节的一种关键设备,其是在芯片上进行微观雕刻,刻出又细又深的接触孔或者线条,每个线条和深孔的加工精度是头发丝直径的几千分之一到上万分之一。这对刻蚀机的控制精度要求非常高。

据介绍,一个16nm的微观逻辑器件有60多层微观结构,要经过1000多个工艺步骤,要攻克上万个技术细节才能加工出来。只看等离子体刻蚀这个关键步骤,它的加工尺度为普通人头发丝的五千分之一,加工的精度和重复性要达到五万分之一。足见难度之高。

长期以来,蚀刻机的核心技术一直被国外厂商所垄断。2004年尹志尧回国创办中微半导体之初就将目光锁定在了刻蚀机领域。

中微半导体在刚刚涉足IC芯片介质刻蚀设备时,就推出了65nm等离子介质刻蚀机产品,随着技术的进步一直做到45nm、32nm、28nm、16nm、10nm,现在7nm的刻蚀机产品已经在客户的生产线上运行了,5nm刻蚀机也即将被台积电采用。

“在米粒上刻字的微雕技艺上,一般能刻200个字已经是极限,而我们的等离子刻蚀机在芯片上的加工工艺,相当于可以在米粒上刻10亿个字的水平。”中微半导体CEO尹志尧曾这样形容到。

经过多年的努力,中微半导体用实力打破了这一领域技术封锁,成功让中国正式跻身刻蚀机国际第一梯队。

中微半导体首席专家、副总裁倪图强博士表示,刻蚀机曾是一些发达国家的出口管制产品,但近年来,这种高端装备在出口管制名单上消失了。这说明如果我们突破了“卡脖子”技术,出口限制就会不复存在。如今,中微与泛林、应用材料、东京电子、日立4家美日企业一起,组成了国际第一梯队,为7nm芯片生产线供应刻蚀机。

(芯智讯注:美国商务部在2015年宣布,由于在中国已有一个非美国的设备公司做出了和美国设备公司有相同质量和相当数量的等离子体刻蚀机,所以取消了对中国的刻蚀机的出口管制。)

他还表示,明年台积电将率先进入5nm制程,已通过验证的国产5nm刻蚀机,预计会获得比7nm生产线更大的市场份额。

值得一提的是,2016年,中微半导体获得国家集成电路产业基金(大基金)4.8 亿元的投资,成功成为中国芯片制造领域的国家队。而这也凸显了国家对于中微半导体在中国半导体设备领域的贡献和地位的认可。

面对国外竞争对手挑衅,屡战屡胜

或许正是由于中微半导体在半导体设备领域的突飞猛进,也引来了国外竞争对手挑起的知识产权诉讼。

首先发难的是尹志尧的老东家——美国应用材料公司,2007年之时,美国应用材料公司就起诉中微半导体侵权,但却始终举证无力(尹志尧及其团队成员在离开美国时并未带走任何工艺配方、设计图纸,后续的产品设计也避开了对方的专利),中微半导体则抓住机会适时反诉对方不正当竞争,应用材料公司显然对这一情况准备不足,最终不得不撤诉求和。

2009年,另一巨头美国科林研发又在台湾起诉中微侵犯其发明专利,中微半导体则积极应对,提供其专利无效的证据,在法院的两次审判中科林的相关专利均被判决无效,第三次台湾“智慧财产局”甚至审定撤销了科林的其中一项专利权,紧接着科林又对“智慧财产局”的审定提出行政诉讼,再次遭到驳回。

2016年,中微半导体在接受媒体采访时,也详细介绍了其应对美国行业巨头5年侵犯商业秘密和专利权缠诉,终获“一撤诉四连胜”的成功经历。

当时,中微半导体公司资深知识产权总监姜银鑫就表示,“中微在知识产权方面相当谨慎,于公司建立初期便成立了专门的知识产权团队,未雨绸缪,针对潜在的知识产权纠纷可能性做了大量的分析排查。在部分海归研发团队核心成员回国加入之前,中微便已经让他们签订了不从原单位带来技术机密的承诺书”。

2017年11月初,美国MOCVD(金属有机化合物气相沉积设备)设备厂Veeco宣布,美国纽约东区地方法院同意了其针对SGL Carbon,LLC(SGL)的一项初步禁令请求,禁止SGL出售采用Veeco专利技术的MOCVD使用的晶圆承载器(即石墨盘),包括专为中国MOCVD设备商中微半导体设计的石墨盘。Veeco此举针对的正是中微半导体。

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