新華網(wǎng)上海３月２１日電（記者 張建松）“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(dá)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(dá)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(jìn)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(jìn)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(rèn)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(jìn)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(biāo)達(dá)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(dá)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)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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