國產3nm芯片刻蝕機取得突破 美企多次竊取中微專利

近日，國產芯片行業傳來好消息。據媒體報道，中微公司成功研制出3nm蝕刻機，且完成了原型機的設計、制造、測試及初步的工藝開發和評估，并已進入量產階段。

之前，中微的等離子體刻蝕設備已應用在國際一線客戶先進集成電路加工制造生產線及先進封裝生產線。此次3nm刻蝕機誕生，使得中國芯片企業以后能夠參與到更先進的高端芯片制造產業鏈中。

眾所周知，半導體工藝流程主要包括晶圓制造、設計、制造和封測幾個環節。每個環節不但需要高尖端技術，還需要大量的軟件和硬件設備。單晶硅片制造需要單晶爐等設備，IC制造需要光刻機、刻蝕機、薄膜設備、擴散離子注入設備、濕法設備、過程檢測等六大類設備。其中，光刻機、刻蝕機、薄膜設備最為主要。

光刻機的工作原理與沖洗照片差不多，就是通過顯影技術將線路圖復制到硅片上。而刻蝕機的工作原理是按光刻機刻出的電路結構，在硅片上進行微觀雕刻，刻出溝槽或接觸孔。刻蝕機利用顯影后的光刻膠圖形作為掩模，在襯底上腐蝕掉一定深度的薄膜物質，隨后得到與光刻膠圖形相同的集成電路圖形。

ASML公司EUV光刻機工程師曾表示，光刻機是人類智慧的結晶，把光當成畫筆，將集成電路線路圖復制到硅片上。而刻蝕機則像是工匠手中的一把雕刻刀，要在頭發絲幾千萬分之一面積的大小上做幾十層樓的“龍骨”建設，直接決定了芯片的工藝制程。

在高端芯片數百億根晶體管，集成電路的勾勒雕刻過程中，至少需要上千個工藝步驟。但如此高端、復雜的刻蝕機最終被中微半導體突破，一直自認為技術領先的美國企業大為不滿。

近年來，美國半導體設備公司美國應用材料、泛林研發、維科為了遏制中微的發展，輪番向中微發起了商業機密和專利侵權的訴訟，意欲遏制中微的發展。所幸的是，中微早做了充分的準備，他們在國內外申請了1200多件相關專利，其中絕大部分是發明專利，有力地保護了其自主創新形成的知識產權。

中微掌門人尹志堯曾表示，中微是國內被美國起訴最多的半導體公司，其中主要有四場大官司。這四場官司包括了專利訴訟，商業機密等多個方面，但是無一例外，中微都取得了勝利或者達成了和解。

據悉，美國維科在蝕刻機市場被中微打得節節敗退，為了遏制中微迅猛的發展勢頭，維科在紐約聯邦法院對中微的石墨盤供應商SGL發起了專利侵權訴訟，并索要巨額賠償。但事實是SGL并沒有侵犯維科的專利，反而是后者盜用了中微的晶圓承載器同步鎖定相關專利。

為了保護自己的合法權益，中微直接發起反擊，向上海海關遞交了扣押維科侵權的商品，這批貨物價值3000多萬，直接給予維科重創，使得其不得不做出妥協，主動尋求中微的諒解，雙方最終達成專利交叉授權協議。

如今，中微在蝕刻機領域已經全球領先，但在整個芯片領域，我們還沒有實現芯片工藝的全國產覆蓋。受制于國外的設備，我國在高端芯片上和歐美還相差一段距離，邏輯器件技術水平上差三代左右，也就是5到10年的差距。

從現階段看，國內廠商與全球龍頭技術差距正在逐漸縮短，國產替代迎來機遇期，中微公司掌握3nm刻蝕技術的消息也給半導體行業的發展帶來了信心。尹志堯曾表示，中國人注重數理化，工程技術，又有耐心，最適合搞集成電路。“只要我們有一定的耐心，將來一定會成為世界芯片領域先進的國家”。