國產刻蝕機很棒，但造晶元只是「配角」

　　來源：科技日報

　　近來有網路媒體稱，「中微半導體自主研製的5納米等離子體刻蝕機，性能優良，將用於全球首條5納米晶元製程生產線」，並評論說「中國晶元生產技術終於突破歐美封鎖，第一次佔領世界制高點」「中國彎道超車」等等。

　　中微公司的刻蝕機的確水平一流，但誇大闡述其戰略意義，則被相關專家反對。刻蝕只是晶元製造多個環節之一。刻蝕機也不是對華禁售的設備，在這個意義上不算「卡脖子」。

　　首先，外行容易混淆「光刻機」和「刻蝕機」。光刻機相當於畫匠，刻蝕機是雕工。前者投影在矽片上一張精細的電路圖（就像照相機讓膠捲感光），後者按這張圖去刻線（就像刻印章一樣，腐蝕和去除不需要的部分）。

　　光刻機是晶元製造中用到的最金貴的機器，要達到5納米曝光精度難比登天，ASML公司一家通吃高端光刻機；而刻蝕機沒那麼難，中微的競爭對手還有應用材料、泛林、東京電子等等，國外巨頭體量優勢明顯。

　　「中微的等離子刻蝕機這幾年進步確實不小，」科技日報記者採訪的一位從事離子刻蝕的專家說，「但現在的刻蝕機精度已遠超光刻機的曝光精度；晶元製程上，刻蝕精度已不再是最大的難題，更難的是保證在大面積晶圓上的刻蝕一致性。」

　　該專家解釋說，難在如何讓電場能量和刻蝕氣體都均勻地分布在被刻蝕基體表面上，以保證等離子中的有效基元，在晶片表面的每一個位置實現相同的刻蝕效果，為此需要綜合材料學、流體力學、電磁學和真空等離子體學的知識。

　　該專家說：「刻蝕機更合理的結構設計和材料選擇，可保證電場的均勻分布。刻蝕氣體的饋入方式也是關鍵之一。據我所知，中微尹志堯博士的團隊在氣體噴淋盤上下過不少的功夫。另外包括功率電源、真空系統、刻蝕溫度控制等，都影響刻蝕結果。」

　　另外，該專家也指出，刻蝕機技術類型很多，中微和他們的技術原理就有很大區別，至於更詳細的技術細節，是每個廠家的核心機密。

　　順便一提：刻蝕分濕法（古代人就懂得用強酸去刻蝕金屬，現代工藝用氟化氫刻蝕二氧化硅）和干法（如用真空中的氬等離子體去加工矽片）。「濕法出現較早，一般用在低端產品上。干法一般是能量束刻蝕，離子束、電子束、激光束等等，精度高，無污染殘留，晶元製造用的就是等離子刻蝕。」該專家稱。

　　上述專家稱讚說，尹博士以及中微的核心技術團隊，基本都是從國際知名半導體設備大廠出來的，尹博士原來就在國外獲得了諸多的技術成就。中微不斷提高改進，逐步在晶元刻蝕機領域保持了與國外幾乎同步的技術水平。

　　在IC業界工作多年的電子工程師張光華告訴科技日報記者：「一兩年前網上就有中微研製5納米刻蝕機的報道。如果能在台積電應用，的確說明中微達到世界領先水平。但說中國晶元『彎道超車』就是誇大其詞了。」

　　「矽片從設計到製造到封測，流程複雜。刻蝕是製造環節的工序之一，還有造晶棒、切割晶圓、塗膜、光刻、摻雜、測試等等，都需要複雜的技術。中國在大部分工序上落後。」張光華說，「而且，中微只是給台積電這樣的製造企業提供設備，產值比台積電差幾個數量級。」

　　科技日報記者發現，2017年開始網路上經常熱炒「5納米刻蝕機」，而中微公司一再抗議媒體給他們「戴高帽」。

　　「不要老把產業的發展提高到政治高度，更不要讓一些新聞人和媒體搞吸引眼球的不實報導。」尹志堯2018年表示，「對我和中微的誇大宣傳搞得我們很被動……過一些時候，又改頭換面登出來，實在讓我們頭痛。」

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