中微公司从28nm向5nm的ICP设备突破,其刻蚀技术壁垒主要体现在高深宽比刻蚀能力、等离子体均匀性控制、腔体材料与设计等核心环节。中微的ICP设备(如Nanova)已实现28nm制程量产,并正在研发面向5nm逻辑芯片和1Xnm内存芯片的下一代产品,这一演进过程对腔体设计、等离子体精准调控等提出了极高要求。
刻蚀技术壁垒的核心环节
高深宽比刻蚀与等离子体均匀性
随着制程从28nm向5nm演进,芯片结构向3D化发展,刻蚀需要实现极高的深宽比(如3D NAND中的深孔槽)。这要求设备具备超高脉冲射频功率和优化的气流分布,以确保等离子体在晶圆表面均匀、稳定地作用,避免刻蚀不均匀或损伤下层材料。中微的ICP设备通过改进下电极设计和反应气体气流分布,来应对这一挑战。
腔体材料与设计壁垒
刻蚀过程中的等离子体环境具有强腐蚀性,腔体材料必须耐高温、耐化学腐蚀,同时保证低颗粒污染。中微的ICP设备采用双反应台或多反应腔系统,在保证刻蚀结果均匀一致的同时,还能提升产能并降低原材料成本。腔体的精密设计直接决定了刻蚀的精确度和良率。
制程演进中的技术迭代
中微从2012年开始研发ICP设备,Nanova系列经过产线验证后获得重复订单。当前28nm产品已量产,而面向5nm逻辑和1Xnm内存的下一代产品正在研发中,这需要在刻蚀条件精确调控和等离子体损伤控制方面实现突破,才能满足更先进制程对关键尺寸均匀度的严苛要求。
常见问题
中微的ICP设备与CCP设备有何不同?
ICP(电感性等离子体刻蚀)主要用于硅刻蚀,如浅沟槽隔离、多晶硅栅等,对精确度要求高;CCP(电容性等离子体刻蚀)则用于介质材料(氧化硅、氮化硅)的刻蚀,需要高离子能量。中微在CCP领域已覆盖5nm制程,ICP设备则从28nm起步,正在向更先进制程演进。
中微的ICP设备目前达到什么制程水平?
中微的ICP设备(如Nanova)已达到28nm制程量产,并正在研发下一代产品,目标覆盖5nm逻辑芯片和1Xnm内存芯片等领先工艺。
国产刻蚀设备在技术壁垒方面与国际厂商差距如何?
国产刻蚀设备已取得显著进展,中微公司在大陆刻蚀设备市场份额约20%。在ICP领域,中微和北方华创均实现28nm量产,更先进制程(如14nm/7nm)处于验证或研发阶段。整体来看,国产设备在部分高端应用(如大马士革刻蚀、高深宽比刻蚀)仍需突破,但技术追赶速度较快。