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遇见智造,中微半导体IT创新实践

2018/7/4    来源:e-works    作者:e-works  熊东旭      
关键字:中微  半导体  半导体设备  
在2018杭州工业互联网应用论坛上,e-works记者有幸采访到了中微半导体设备(上海)有限公司IT/ERP总监董祥国,与他就当前中微半导体的业务发展情况以及智能化转型相关话题进行了深入沟通。

    “我国正在成为集成电路芯片和微观器件生产的大国,到2020年,在我国新的芯片生产线上的投资将会超过美国、日本和韩国等地区的投资,中国会变成一个最大的芯片生产基地。我们相信到2030年,我国的芯片和微观器件的加工能力和规模一定能完全赶上并在不少方面超过国际先进水平。”

——中微董事长兼首席执行官尹志尧博士

    背景一:

    2018年3月3日晚间,在CCTV-2央视纪录片《大国重器第二季》第六集中有这样一段镜头:位于上海的中微半导体,已经研发出了7nm刻蚀机,这是中国自主研发的第一批7纳米芯片刻蚀机,它采用的是等离子体刻蚀技术。利用有化学活性的等离子体,在硅片上雕刻出微观电路,居于业界领先水平。

    背景二:

    2018年初,中微半导体公司获悉,美方涉嫌侵犯中微公司专利权的设备即将从上海浦东国际机场进口,中微随即向上海海关提出扣留侵权嫌疑货物的申请。上海海关及时启动知识产权海关保护程序,在进口环节开展行政执法,根据权利人申请,暂停涉嫌侵权设备的通关,这批设备货值达3400万元。随着海关介入执法,美方开始正视中微公司的自主研发专利及其在中国的知识产权状况,主动与中微公司展开谈判,双方最终达成全球范围相互授权的和解协议。

    从以上两则背景可以了解到,中微在半导体行业的强大实力。同时也反映,近年来在国家政策引导和推动下,中国半导体设备制造企业在自主研发创新战略的引领下实力正在不断提升。

    在2018杭州工业互联网应用论坛上,e-works记者有幸采访到了中微半导体设备(上海)有限公司IT/ERP总监董祥国,与他就当前中微半导体的业务发展情况以及智能化转型相关话题进行了深入沟通。

持续创新,构筑行业领先优势

    中微半导体设备(上海)有限公司成立于2004年,是半导体设备领域唯一一家高端产品达到国际先进水平并全面进入国际市场的中国企业。中微注重研发投入来保持设备产品及技术的先进性,主营三大类产品:用于纳米级芯片生产的介质刻蚀设备(D-RIE)、用于三维芯片等多种产品生产的硅通孔刻蚀设备(TSV)和用于半导体照明和功率器件芯片生产的金属有机化合物气相沉积设备(MOCVD)。

中微半导体设备

图1 中微半导体设备

    1.高端等离子刻蚀机领域:中微的12英寸CCP介质等离子体刻蚀机已成为和美日设备并列的三个最有竞争力的产品之一;

    2.硅通孔刻蚀机领域:中微的TSV硅通孔刻蚀机是业界唯一的双台机,是性能好、加工成本最低的刻蚀设备,已经可以和美国、日本和欧洲TSV刻蚀机比肩而行;

    3.化学薄膜技术MOCVD领域:中微的MOCVD是具有自动传送的四反应腔系统,可以连续加工上百批LED,是业界仅有可做到这个水平的两种设备之一,成功地填补了中国在该领域的空白。

    所谓刻蚀,就是利用有化学活性的等离子体在硅片上雕刻出微观电路,是芯片设计过程中一个关键工艺环节。芯片刻蚀的尺寸大小和芯片温度有着密切关系。如果要求刻蚀均匀性达到1纳米,那么整个芯片的温度差异就要控制在2度以内。目前中微自主研发的温控设计可以让刻蚀过程的温控精度保持在0.75度以内,优于国际水平。同时,中微和国内厂家合作,研制和优化了一整套采用等离子体增强的物理气象沉积金属陶瓷的方法,这种创新的方法极大地改善了材料的性能,其晶粒更为精细、致密,缺陷几乎为零。相比国外当前采用的喷淋盘,中国的陶瓷镀膜喷淋盘寿命可以延长一倍,造价却不到五分之一。

    董祥国介绍,作为国内集成电路装备制造领域的领先制造企业,中微半导体近年来成功研发了具有自主知识产权的介质刻蚀机,被广泛的应用于海内外一流客户的生产线,从65纳米到10纳米工艺的芯片加工制造,已在国内外27条高端芯片生产线实现大规模量产。据海关统计,2017年仅中微半导体设备的出口额就占据中国半导体设备总出口额的75%,在行业设备出口领域做到了真正做到了行业第一。

    董祥国提到,2017年中微将45%的营收投入到对新产品和技术的研发。在创新性保护方面,截至2017年9月底,中微公司已申请了1159项专利。大量的研发资金投入正在为中微领先的技术优势和行业生态提供支撑。对于半导体设备行业所面临的挑战,董祥国总结了四点:

    第一,高性能。满足性能要求是半导体设备获得市场的敲门砖,在这个行业,只有最领先的产品才能符合客户的要求,只有第一,没有第二。

    第二,良率。在整个芯片设计和生产过程中总计有上千步骤的制程。即使每步骤的合格率达到了99.99%,其最终合格率就只有90.48%。这要求设备能支持极高的工艺精度。

    第三,全球供应链。中微有70%的海外客户,客户和供应商全球化使得供应链协调管理成了企业运营的核心。

    第四,隔代研发。在芯片领域大多是量产一代,预研一代。当芯片工艺制程进入10纳米或7纳米时代,中微已经开始攻坚5纳米。

责任编辑:程玥
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