国产3nm芯片刻蚀机进入量产,美企曾多次阻挠

2024-05-23

1. 国产3nm芯片刻蚀机进入量产,美企曾多次阻挠

芯片制造分为设计、制造和封装这三个环节,需要原材料,软件和硬件等多方面的支持,我们国家在光刻机领域没有掌握核心技术,但是中微已经成功研制出3nm刻蚀机,并且已经进入量产阶段,这是我们国家一个重大突破! 
     
  光刻机就是通过显影技术将线路图复制到硅片上,而刻蚀机是在硅片上进行微观雕刻,刻出沟槽或接触孔。光刻机就像把光当作画笔进行作画,刻蚀机则是雕刻刀,这两种设备都直接决定了芯片的工艺。 
  
  中微半导体突破的3nm刻蚀机属于世界先进水平,这让一些美国企业大为不满,多次向中微发起商业机密和专利侵权的诉讼,但是中微早就做足准备,最后结果都取得胜利或者达成和解,但在深入调查中,反而发现美企使用中微的专利技术造成侵权。 
     
  3nm刻蚀机此次为何意义重大,就是因为已经落实到量产,直接跻身于世界一线,提高了我们国家在芯片领域的话语权。在几乎相同的时间,美国IBM发布了2nm芯片制造技术,但是实现量产还需要几年时间,台积电也在研发3nm技术,最终谁的技术更快实现还是未知数。 
  
  当然,我们也应该正视国家技术不足的方面,我们的芯片制程和国际先进水平差距明显,但我们并不是全无基础,国内厂商迎来机会,现在正是国产替代的新机遇,半导体行业突破指日可待。

国产3nm芯片刻蚀机进入量产,美企曾多次阻挠

2. 国产3nm芯片刻蚀机取得突破 美企多次窃取中微专利

紫金 财经 5月8日消息 近日,国产芯片行业传来好消息。据媒体报道,中微公司成功研制出3nm蚀刻机,且完成了原型机的设计、制造、测试及初步的工艺开发和评估,并已进入量产阶段。
  
 之前,中微的等离子体刻蚀设备已应用在国际一线客户先进集成电路加工制造生产线及先进封装生产线。此次3nm刻蚀机诞生,使得中国芯片企业以后能够参与到更先进的高端芯片制造产业链中。
  
 众所周知,半导体工艺流程主要包括晶圆制造、设计、制造和封测几个环节。每个环节不但需要高尖端技术,还需要大量的软件和硬件设备。单晶硅片制造需要单晶炉等设备,IC制造需要光刻机、刻蚀机、薄膜设备、扩散离子注入设备、湿法设备、过程检测等六大类设备。其中,光刻机、刻蚀机、薄膜设备最为主要。
  
 光刻机的工作原理与冲洗照片差不多,就是通过显影技术将线路图复制到硅片上。而刻蚀机的工作原理是按光刻机刻出的电路结构,在硅片上进行微观雕刻,刻出沟槽或接触孔。刻蚀机利用显影后的光刻胶图形作为掩模,在衬底上腐蚀掉一定深度的薄膜物质,随后得到与光刻胶图形相同的集成电路图形。
  
 ASML公司EUV光刻机工程师曾表示,光刻机是人类智慧的结晶,把光当成画笔,将集成电路线路图复制到硅片上。而刻蚀机则像是工匠手中的一把雕刻刀,要在头发丝几千万分之一面积的大小上做几十层楼的“龙骨”建设,直接决定了芯片的工艺制程。
  
 在高端芯片数百亿根晶体管,集成电路的勾勒雕刻过程中,至少需要上千个工艺步骤。但如此高端、复杂的刻蚀机最终被中微半导体突破,一直自认为技术领先的美国企业大为不满。
  
 近年来,美国半导体设备公司美国应用材料、泛林研发、维科为了遏制中微的发展,轮番向中微发起了商业机密和专利侵权的诉讼,意欲遏制中微的发展。所幸的是,中微早做了充分的准备,他们在国内外申请了1200多件相关专利,其中绝大部分是发明专利,有力地保护了其自主创新形成的知识产权。
  
 中微掌门人尹志尧曾表示,中微是国内被美国起诉最多的半导体公司,其中主要有四场大官司。这四场官司包括了专利诉讼,商业机密等多个方面,但是无一例外,中微都取得了胜利或者达成了和解。
  
 据悉,美国维科在蚀刻机市场被中微打得节节败退,为了遏制中微迅猛的发展势头,维科在纽约联邦法院对中微的石墨盘供应商SGL发起了专利侵权诉讼,并索要巨额赔偿。但事实是SGL并没有侵犯维科的专利,反而是后者盗用了中微的晶圆承载器同步锁定相关专利。
  
 为了保护自己的合法权益,中微直接发起反击,向上海海关递交了扣押维科侵权的商品,这批货物价值3000多万,直接给予维科重创,使得其不得不做出妥协,主动寻求中微的谅解,双方最终达成专利交叉授权协议。
  
 如今,中微在蚀刻机领域已经全球领先,但在整个芯片领域,我们还没有实现芯片工艺的全国产覆盖。受制于国外的设备,我国在高端芯片上和欧美还相差一段距离,逻辑器件技术水平上差三代左右,也就是5到10年的差距。
  
 从现阶段看,国内厂商与全球龙头技术差距正在逐渐缩短,国产替代迎来机遇期,中微公司掌握3nm刻蚀技术的消息也给半导体行业的发展带来了信心。尹志尧曾表示,中国人注重数理化,工程技术,又有耐心,最适合搞集成电路。“只要我们有一定的耐心,将来一定会成为世界芯片领域先进的国家”。

3. 好消息不止光刻技术,国产刻蚀机迎来新突破,核心技术完全自研

  受中兴、华为事件的刺痛下,更多的研发力量、资金、人才涌入中国芯片行业,国产芯片的前行脚步加快。 
     日前,   我国便在光刻机领域传来喜讯,   中科院官网刊文表示,上海光机所在计算光刻技术领域——光学邻近效应修正技术上,取得重要进展。  
       好消息不止光刻机,国产刻蚀机也迎来新突破。 
     6月15日,中微半导体首台8英寸甚高频去耦合反应离子刻蚀设备Primo AD-RIE 200顺利付运客户生产线。该设备由中微半导体自主研发,可以进行8英寸晶圆的加工。  
    这显示出我国在刻蚀机领域的又一重大进步。 
    同光刻机一样,刻蚀机也是芯片加工过程中的关键设备,也是我国最具优势的半导体设备。在诸多半导体设备中,刻蚀机是我国替代占比最高的设备之一。 
    中微半导体、北方华创、屹唐半导体等都是我国领先的刻蚀机企业;其中,中微半导体表现最为强势。 
     目前,中微半导体的工艺节点已经达到5nm,其刻蚀设备也成功进入台积电5nm生产线。由此可见,在技术实力上中微半导体已经达到全球领先水准。  
       中微半导体在刻蚀机领域的优异成绩,成功打破了泛林半导体、应用材料与日本东京电子这三家企业垄断全球刻蚀机市场的格局,填补了我国在这一领域的空白。 
    面对快速崛起的中微半导体,美国商务部在2015年解除了对中国等离子体刻蚀设备的出口管制,让美国企业能够冲击中微半导体的行业地位。 
       不过,显然中微半导体并没有因此退缩。 
    从2016年到2019年,中微半导体一直在加大研发投入。2019年,公司研发投入占收入的比重高达28.3%,可以看出公司对研发的重视。 
    在高研发投入之下,中微半导体取得了诸多优异成绩,公司客户结构不断丰富,进一步抢占着全球刻蚀机市场。 
       如今,台积电、中芯国际、海力士、格罗方德等全球芯片领先企业,都已经成为中微半导体刻蚀设备的客户。这无疑是对中微半导体实力的最大肯定。 
    虽然,当前我国芯片产业还有诸多不足,但是在中科院这样的科研机构、中微半导体等半导体企业的共同努力下,中国芯片产业的国产替代率将进一步上升,最终实现国产芯片自主可控。 
    文/BU 审/球子 

好消息不止光刻技术,国产刻蚀机迎来新突破,核心技术完全自研