遇見智造，中微半導體IT創新實踐

「我國正在成為集成電路晶元和微觀器件生產的大國，到2020年，在我國新的晶元生產線上的投資將會超過美國、日本和韓國等地區的投資，中國會變成一個最大的晶元生產基地。我們相信到2030年，我國的晶元和微觀器件的加工能力和規模一定能完全趕上並在不少方面超過國際先進水平。」

——中微董事長兼首席執行官尹志堯博士

背景一：

2018年3月3日晚間，在CCTV-2央視紀錄片《大國重器第二季》第六集中有這樣一段鏡頭：位於上海的中微半導體，已經研發出了7nm刻蝕機，這是中國自主研發的第一批7納米晶元刻蝕機，它採用的是等離子體刻蝕技術。利用有化學活性的等離子體，在矽片上雕刻出微觀電路，居於業界領先水平。

背景二：

2018年初，中微半導體公司獲悉，美方涉嫌侵犯中微公司專利權的設備即將從上海浦東國際機場進口，中微隨即向上海海關提出扣留侵權嫌疑貨物的申請。上海海關及時啟動知識產權海關保護程序，在進口環節開展行政執法，根據權利人申請，暫停涉嫌侵權設備的通關，這批設備貨值達3400萬元。隨著海關介入執法，美方開始正視中微公司的自主研發專利及其在中國的知識產權狀況，主動與中微公司展開談判，雙方最終達成全球範圍相互授權的和解協議。

從以上兩則背景可以了解到，中微在半導體行業的強大實力。同時也反映，近年來在國家政策引導和推動下，中國半導體設備製造企業在自主研發創新戰略的引領下實力正在不斷提升。

在2018杭州工業互聯網應用論壇上，e-works記者有幸採訪到了中微半導體設備（上海）有限公司IT/ERP總監董祥國，與他就當前中微半導體的業務發展情況以及智能化轉型相關話題進行了深入溝通。

持續創新，構築行業領先優勢

中微半導體設備（上海）有限公司成立於2004年，是半導體設備領域唯一一家高端產品達到國際先進水平並全面進入國際市場的中國企業。中微注重研發投入來保持設備產品及技術的先進性，主營三大類產品：用於納米級晶元生產的介質刻蝕設備（D-RIE）、用於三維晶元等多種產品生產的硅通孔刻蝕設備（TSV）和用於半導體照明和功率器件晶元生產的金屬有機化合物氣相沉積設備（MOCVD）。

圖1 中微半導體設備

1.高端等離子刻蝕機領域：中微的12英寸CCP介質等離子體刻蝕機已成為和美日設備並列的三個最有競爭力的產品之一；

2.硅通孔刻蝕機領域：中微的TSV硅通孔刻蝕機是業界唯一的雙台機，是性能好、加工成本最低的刻蝕設備，已經可以和美國、日本和歐洲TSV刻蝕機比肩而行；

3.化學薄膜技術MOCVD領域：中微的MOCVD是具有自動傳送的四反應腔系統，可以連續加工上百批LED，是業界僅有可做到這個水平的兩種設備之一，成功地填補了中國在該領域的空白。

所謂刻蝕，就是利用有化學活性的等離子體在矽片上雕刻出微觀電路，是晶元設計過程中一個關鍵工藝環節。晶元刻蝕的尺寸大小和晶元溫度有著密切關係。如果要求刻蝕均勻性達到1納米，那麼整個晶元的溫度差異就要控制在2度以內。目前中微自主研發的溫控設計可以讓刻蝕過程的溫控精度保持在0.75度以內，優於國際水平。同時，中微和國內廠家合作，研製和優化了一整套採用等離子體增強的物理氣象沉積金屬陶瓷的方法，這種創新的方法極大地改善了材料的性能，其晶粒更為精細、緻密，缺陷幾乎為零。相比國外當前採用的噴淋盤，中國的陶瓷鍍膜噴淋盤壽命可以延長一倍，造價卻不到五分之一。

董祥國介紹，作為國內集成電路裝備製造領域的領先製造企業，中微半導體近年來成功研發了具有自主知識產權的介質刻蝕機，被廣泛的應用于海內外一流客戶的生產線，從65納米到10納米工藝的晶元加工製造，已在國內外27條高端晶元生產線實現大規模量產。據海關統計，2017年僅中微半導體設備的出口額就佔據中國半導體設備總出口額的75%，在行業設備出口領域做到了真正做到了行業第一。

董祥國提到，2017年中微將45%的營收投入到對新產品和技術的研發。在創新性保護方面，截至2017年9月底，中微公司已申請了1159項專利。大量的研發資金投入正在為中微領先的技術優勢和行業生態提供支撐。對於半導體設備行業所面臨的挑戰，董祥國總結了四點：

第一，高性能。滿足性能要求是半導體設備獲得市場的敲門磚，在這個行業，只有最領先的產品才能符合客戶的要求，只有第一，沒有第二。

第二，良率。在整個晶元設計和生產過程中總計有上千步驟的製程。即使每步驟的合格率達到了99.99%，其最終合格率就只有90.48%。這要求設備能支持極高的工藝精度。

第三，全球供應鏈。中微有70%的海外客戶，客戶和供應商全球化使得供應鏈協調管理成了企業運營的核心。

第四，隔代研發。在晶元領域大多是量產一代，預研一代。當晶元工藝製程進入10納米或7納米時代，中微已經開始攻堅5納米。

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