作為全球頭號代工廠，臺積電的新工藝正在一路狂奔，7nm EUV極紫外光刻工藝已經(jīng)完成首次流片，5nm工藝也將在2019年4月開始風險試產(chǎn)，預計2020年量產(chǎn)。

不過眾所周知，半導體工藝是一項集大成的高精密科技，新工藝也并非臺積電自己完全搞定，而是依賴整個產(chǎn)業(yè)鏈的設備和技術供應，比如大家比較熟悉的***，就普遍來自荷蘭ASML。

據(jù)了解，在臺積電的5nm生產(chǎn)線中，就將有來自深圳中微半導體的5nm等離子體蝕刻機，自主研發(fā)，近日已經(jīng)通過了臺積電的驗證，將用于全球首條5nm工藝生產(chǎn)線。

中微半導體與臺積電在28nm工藝世代就已經(jīng)有合作，10nm、7nm工藝也一直延續(xù)下來，值得一提的是，中微半導體也是唯一進入臺積電7nm制程蝕刻設備的大陸本土設備商。

據(jù)介紹，等離子體刻蝕機是芯片制造中的一種關鍵設備，用來在芯片上進行微觀雕刻，每個線條和深孔的加工精度都是頭發(fā)絲直徑的幾千分之一到上萬分之一，精度控制要求非常高。

比如，16nm工藝的微觀邏輯器件有60多層微觀結(jié)構，要經(jīng)過1000多個工藝步驟，攻克上萬個技術細節(jié)才能加工出來。

中微半導體CEO尹志堯形容說：“在米粒上刻字的微雕技藝上，一般能刻200個字已經(jīng)是極限，而我們的等離子刻蝕機在芯片上的加工工藝，相當于可以在米粒上刻10億個字的水平?！?/p>

或許在很多人看來，刻蝕技術并不如***那般“高貴”，但刻蝕在芯片的加工和生產(chǎn)過程中同樣不可或缺。實際上，刻蝕機主要是按照前段***“描繪”出來的線路來對晶片進行更深入的微觀雕刻，刻出溝槽或接觸孔，然后除去表面的光刻膠，從而形成刻蝕線路圖案。通俗來講，***的作用就好比雕刻之前在木板或者石板上描摹繪線，而刻蝕機則需要嚴格按照***描繪好的線條來“雕刻”出刻痕圖案。所以，在芯片的整個生產(chǎn)工藝過程中需要先用到***，然后才用到刻蝕機，接下來重復地使用兩種設備，直至完整地將設計好的電路圖搬運到晶圓上為止。

但在過去，由于大陸并不具備可量產(chǎn)半導體刻蝕設備的能力，基本上都是依靠進口，而美歐等國為防止中國半導體產(chǎn)業(yè)的進步，多年以來一直對該領域?qū)嵭屑夹g封鎖。由于半導體設備動輒千萬上億的研發(fā)成本以及超高的技術難度，導致中國大陸在該領域一直以來走的十分艱難。不過，2015年之后，中國本土逐漸成長出了以中微半導體為代表的多家半導體刻蝕設備供應商(比如主攻硅刻蝕和金屬刻蝕的北方華創(chuàng)等)，且因中微在等離子體刻蝕機的質(zhì)量和數(shù)量上逐漸比肩國際大廠，躋身一線水平，美國商務部也因此取消了對中國刻蝕機的出口管制。

長期以來，蝕刻機的核心技術一直被國外廠商壟斷，而中微半導體從65nm等離子介質(zhì)蝕刻機開始，45nm、32nm、28nm、16nm、10nm一路走下來，7nm蝕刻機也已經(jīng)運行在客戶的生產(chǎn)線上，5nm蝕刻機即將被臺積電采用。

中微半導體首席專家、副總裁倪圖強博士表示，刻蝕機曾是一些發(fā)達國家的出口管制產(chǎn)品，但近年來，這種高端裝備在出口管制名單上消失了。這說明如果我們突破了“卡脖子”技術，出口限制就會不復存在。如今，中微與泛林、應用材料、東京電子、日立4家美日企業(yè)一起，組成了國際第一梯隊，為7nm芯片生產(chǎn)線供應刻蝕機。

不過要特別注意，中微半導體搞定5nm蝕刻機，完全不等于就可以生產(chǎn)5nm芯片了，因為蝕刻只是眾多工藝環(huán)節(jié)中的一個而已。

整體而言，我國半導體制造技術還差距非常大，尤其是***，最好的上海微電子也只是做到了90nm的國產(chǎn)化。

當然在另一個方面，我國的半導體技術也在不同層面奮起直追，不斷縮小差距，比如依然很先進的14nm工藝，在14nm 領域，北方華創(chuàng)的硅/金屬蝕刻機、北方華創(chuàng)的薄膜沉積設備、北方華創(chuàng)的單片退火設備、上海盛美的清洗設備，都已經(jīng)開發(fā)成功，正在進行驗證。