从湿法到干法再到原子层刻蚀(ALE),刻蚀技术的每一次迭代都指向更精细的制程控制;而中微公司在大马士革刻蚀上的突破之所以被称为关键拐点,是因为它填补了国产CCP(电容性等离子体刻蚀)设备在逻辑芯片核心工艺上的最后一块空白,标志着国产刻蚀设备从“能造”迈向“造全”。 这一突破不仅补齐了中微公司自身的CCP产品版图,更意味着在从65nm到5nm的制程跨越中,国产设备对国际垄断格局的突破进入了新阶段。
技术演进:从“无差别腐蚀”到“原子级雕刻”
刻蚀技术的演进史,本质上是对“精度”的追求史。早期的湿法刻蚀利用溶液与材料发生化学反应来去除材料,工艺简单、成本低,但溶液反应没有方向性,容易钻蚀侧面导致制程失真,随着制程微缩,这一缺陷愈发致命,因此逐渐被干法刻蚀取代。
干法刻蚀(等离子体刻蚀) 成为主流后,又分化出两大技术路线:ICP(电感性等离子体刻蚀) 和 CCP(电容性等离子体刻蚀) 。两者最根本的差异在于刻蚀对象不同——硅刻蚀对精确度要求极高,多用ICP;而氧化硅、氮化硅等介质材料硬度高,需要高离子能量,多用CCP。国产设备厂商中,北方华创深耕ICP,中微公司的传统核心产品则是CCP。
而原子层刻蚀(ALE) 作为前沿方向,能实现精准刻蚀,但尚处应用初期,很长一段时间内无法取代等离子体刻蚀。当前,ICP和CCP仍是绝对主力,应用占比分别约为43%和42%。
中微公司:CCP制程从65nm到5nm的跨越
中微公司自成立起就着力开发CCP设备,已发布三代产品,制程工艺从65nm一路提升至目前最先进的5nm,覆盖约七成介质刻蚀应用。其独创的双反应台技术,可同时在一个真空腔中刻蚀两块晶圆,在保证结果均匀一致的同时,还能为客户节省约35%的原材料。
凭借这一能力,中微公司的CCP设备成功进入台积电7nm和5nm产线,是唯一一家进入台积电供应链的国产刻蚀设备厂商。在CCP赛道上,中微公司是国产替代进展最快的先锋。
大马士革突破:补齐CCP版图的关键一役
尽管CCP进展显著,中微公司此前在两大领域仍有欠缺:一是用于逻辑芯片的大马士革刻蚀,二是用于3D存储芯片的高深宽比刻蚀,这两块此前均由国外设备公司垄断。
据资料显示,中微公司的大马士革刻蚀产品开发工作已接近完成,初步Demo结果非常好,很快就能进入市场;高深宽比刻蚀的技术难度更大,但公司已完成技术突破,产品开发顺利。这两项欠缺补齐后,中微公司的CCP版图将趋于完整。这正是其被视作“关键拐点”的原因——它意味着国产刻蚀设备在逻辑芯片最核心的介质刻蚀环节,将具备与国际巨头正面竞争的全线能力。
常见问题
中微公司的大马士革刻蚀突破意味着什么?
意味着中微公司CCP设备在逻辑芯片领域的最后一块短板即将补齐。此前大马士革刻蚀和高深宽比刻蚀均由国外公司垄断,突破后中微公司的CCP产品将覆盖更完整的刻蚀应用场景,国产刻蚀设备的自主可控能力显著提升。
中微公司和北方华创在刻蚀设备上有什么不同?
两家公司技术路线不同:中微公司的传统核心产品是CCP(电容性等离子体刻蚀),覆盖5nm等先进制程;北方华创则深耕ICP(电感性等离子体刻蚀)和金属刻蚀,核心设备制程达到28nm。近两年中微公司也已切入ICP赛道,未来两者将产生正面竞争。
原子层刻蚀(ALE)会很快取代等离子体刻蚀吗?
不会。ALE虽然能实现精准刻蚀,是未来的发展方向,但目前仍处于应用初期,可以预见在很长一段时间内都无法取代等离子体刻蚀,ICP和CCP仍将是主流技术。