制造芯片需要什么( 三 )


到科林工作后,尹志尧用短短数年的时间,就开发出一系列成功的产品,一举帮助科林斩获全球百分之四十的市场,这时新的挑战摆到尹志尧的面前,昔日霸主美国应用材料公司向尹志尧抛来橄榄枝,希望能借助尹志尧让公司扭亏为盈 。
1991年,他到全球最大的半导体设备公司,美国应用材料公司担任副总裁,在这里,他参与了刻蚀机的研发工作,仅仅几年的时间,尹志尧和他的伙伴们就研发出新的产品,一经问世,迅速占领全球百分之五十的市场份额,这才是全市实际上到哪里都会发光的最佳案例 。
2004年,六十岁的尹志尧再次开启新的人生挑战,他放弃美国的百万年薪,带领三十人的创业团队返回中国,回到国内后,尹志尧及其带回来的人共同创办了中微半导体设备公司,不到三年的时间就做出了第一台国产的等离子体刻蚀机,并且采用了业内首创的双反应台,效率比国外同类型产品高出百分之三十 。
很多人可能不清楚什么是等离子刻蚀机是什么,其实它也是芯片制造过程中最为关键的一步,芯片制造不是说有了光刻机,所有问题就都能解决了,芯片制造需要经过非常复杂的上百道工序,只有光刻机是无法生产的 。
不过在美国应用材料公司的眼中,不管你制作多么艰难,他都理所当然的认为尹志尧偷了他们的技术,进而对中微半导体提起了诉讼,花费两年半的时间,彻查成为六百多万件文件和三十多人的电脑都没有找到关于美国应用材料的图纸、技术等数据 。
西方国家的技术封锁只在短时间内有效,长远来看,只会搬起石头砸自己的脚,而技术上只有完全实现国产化,才能有足够的底气和这些西方无赖摆摆手腕,中微在连续的官司内名声大噪,再加上设备质量过硬,不到十八个月的时间,就占据了国内百分之七十的市场份额,彻底改头换面了 。
这绝对是国产半导体领域,取得了一次不可思议的胜仗 。前不久,中微半导体更是推出了国产五纳米蚀刻机,并获得台积电的认可,国产芯片的突破相信就在不远的前方了,虽然说中微的五纳米克时机并不等于能做五纳米光刻机,但是它的出现意味着中国半导体领域向前跨越了意义重大的一步,是中国芯片崛起的必经之路 。
等离子刻蚀机的湿法刻蚀相对于等离子刻蚀的缺点1. 硅片水平运行,机片高(等离子刻蚀去PSG槽式浸泡甩干,硅片受冲击小);
2. 下料吸笔易污染硅片(等离子刻蚀去PSG后甩干);
3. 传动滚抽易变形(PVDF,PP材质且水平放置易变形);
4. 成本高(化学品刻蚀代替等离子刻蚀成本增加) 。
此外,有些等离子刻蚀机,如SCE等离子刻蚀机还具备“绿色”优势:无氟氯化碳和污水、操作和环境安全、排除有毒和腐蚀性的液体 。SCE等离子刻蚀机支持以下四种平面等离子体处理模式:
直接模式——基片可以直接放置在电极托架或是底座托架上,以获得最大的平面刻蚀效果 。
定向模式——需要非等向性刻蚀(anisotropic etching)的基片可以放置在特制的平面托架上 。
下游模式——基片可以放置在不带电托架上,以便取得微小的等离子体效果 。
定制模式——当平面刻蚀配置不过理想时,特制的电极配置可以提供 。
LamRainbow4720等离子刻蚀机原装配件维修需要多久?在芯片制造中,有三个核心的环节,分别是薄膜沉积、光刻、和刻蚀 。
其中,光刻是最复杂、最关键、成本最高、耗时最高的环节;刻蚀的成本仅次于光刻,重要性也在不断上升;而薄膜沉积也是必不可少的重要工序,在制造中,为了实现大型集成电路的分层结构,需要反复进行沉积-刻蚀-沉积的过程 。
实际上,刻蚀总体可分两种技术方案:湿法刻蚀和干法刻蚀 。
所谓湿法刻蚀,很容易理解,就是用液体的化学试剂去腐蚀、消解晶圆表面我们需要去除的纹理图案 。
而干法刻蚀,这部分就比较复杂了,汐元在后面会重点讲 。
干法刻蚀,很显然,用的就不是化学试剂之类的液体了,它采用的一般是能量束,如离子束、电子束、激光束等等 。
而目前用的最多的,是离子束,准确说是等离子体,将等离子体打到晶圆表面,与晶圆产生化学反应或物理反应(或者化学和物理两种反应),达到刻蚀的目的 。
在半导体设备总支出中,晶圆制造设备占比最大 。20年全球半导体设备销售额同比增19%至约712亿美元,前中道晶圆制造设备占86%,市场规模为 613亿美元 。其中,前道制造三大主设备——薄膜沉积设备、刻蚀机、光刻机为晶圆制造的核心设备,同时技术壁垒较高,20年对应的全球市场规模分别为161、128和122亿美元,占比分别为23%、18%及17% 。