對于芯片一詞很多人恐怕都不會陌生,但是說起芯片制造卻很少有人了解。在整個半導體産業鏈中,我國投入資金最多的就是晶圓制造領域。
晶圓制造主要可分爲氧化、光刻、刻蝕、抛光、離子植入、沉積、金屬化、測試等工序流程,會用到擴散爐、光刻機、刻蝕機、離子注入機、清洗機、薄膜沉積設備、抛光機等各種設備。其中光刻機、刻蝕機和薄膜沉積設備的産值最大,生産難度也最高。
在當前國際環境下,國內企業不斷尋找可以替代高端芯片的國産芯片,因此設備國産化也就成了制造高端國産芯片的關鍵。在光刻機方面,中國的主要技術在65nm~28nm之間,與國際大廠還有不小的實力差距,但在刻蝕機方面,中國已經跻身全球第一梯隊,中微半導體已成爲全球五大刻蝕機供應商之一。
中微半導體的刻蝕機已經順利通過台積電5nm工藝的驗證,並且拿到4道制程,標志著中微半導體的5nm刻蝕機成功打入台積電供應鏈中。並預計2021年初將會試産3nm刻蝕機。
刻蝕就是通過光阻劑暴露區域來去掉晶圓最表層的工藝。主要分爲兩大類:濕式刻蝕和幹式刻蝕。簡單區分,濕式刻蝕局限在2微米以上圖形尺寸,而幹式刻蝕則用在精細的先進電路中。
被刻蝕的對象主要包括二氧化硅、氮化硅、多晶硅等,通過光刻、沉積等工藝多次配合形成完整的底層電路、柵極、絕緣層以及金屬通路等。
在刻蝕工藝上,主要有共有介質刻蝕、硅的等離子體幹法刻蝕、金屬刻蝕三大類,其中中微在介質刻蝕上取得了世界領先的地位,北方華創也在硅刻蝕和金屬刻蝕上達到了世界主流水平,2016年華創研發出了14nm工藝的硅蝕刻機。