中微公司在等離子體刻蝕技術(shù)領(lǐng)域再次實(shí)現(xiàn)重大突破

近日，中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司（以下簡稱“中微公司”，股票代碼“688012.SH”）宣布通過不斷提升反應(yīng)臺(tái)之間氣體控制的精度， ICP雙反應(yīng)臺(tái)刻蝕機(jī)Primo Twin-Star? 又取得新的突破，反應(yīng)臺(tái)之間的刻蝕精度已達(dá)到0.2A（亞埃級(jí)）。這一刻蝕精度在氧化硅、氮化硅和多晶硅等薄膜的刻蝕工藝上，均得到了驗(yàn)證。該精度約等于硅原子直徑2.5埃的十分之一，是人類頭發(fā)絲平均直徑100微米的500萬分之一(圖1)。這是等離子體刻蝕技術(shù)領(lǐng)域的又一次創(chuàng)新突破，彰顯了中微公司在技術(shù)研發(fā)上的深厚積累，進(jìn)一步鞏固了公司在高端微觀加工設(shè)備市場的領(lǐng)先地位。

圖1. 氧化硅、氮化硅和多晶硅晶圓在雙反應(yīng)臺(tái)上刻蝕速度的差別

在200片硅片的重復(fù)性測試中，氧化硅、氮化硅和多晶硅的測試晶圓， 在左右兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)上各100片的平均刻蝕速度相差，各為每分鐘0.9埃，1.5埃和1.0埃。兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)之間平均刻蝕速度的差別（≤ 0.09%），遠(yuǎn)小于一個(gè)反應(yīng)臺(tái)加工多片晶圓刻蝕速度的差別（≤ 0.9%）（圖 2）。

圖 2. 氧化硅、氮化硅和多晶硅各200片晶圓在雙反應(yīng)臺(tái)上刻蝕速度的重復(fù)性

自2004年創(chuàng)立之初，中微公司始終堅(jiān)持為達(dá)到設(shè)備的高性能和滿足客戶嚴(yán)要求而發(fā)開，致力于為客戶提供高刻蝕性能、高生產(chǎn)效率和節(jié)約生產(chǎn)空間的刻蝕設(shè)備。2006年，公司研發(fā)的第一代雙反應(yīng)臺(tái)電容耦合CCP刻蝕設(shè)備Primo D-RIE?在國際先進(jìn)的邏輯客戶的產(chǎn)線上成功得到核準(zhǔn)，隨之取得重復(fù)訂單，得到客戶的持續(xù)信任與支持。CCP的雙臺(tái)機(jī) Primo D-RIE?和Primo AD-RIE?的加工精度，兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)的刻蝕重復(fù)性和在生產(chǎn)線上的重復(fù)性也早已達(dá)到和Primo Twin-Star?相同的水平。

在兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)各輪流加工1000片的重復(fù)性測試中，兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)的平均刻蝕速度相差，只有每分鐘９埃，小于1.0納米（圖３）。在海外先進(jìn)存儲(chǔ)器生產(chǎn)線上，全年加工的12萬片晶圓的全過程中，兩個(gè)反應(yīng)臺(tái)在兩個(gè)刻蝕應(yīng)用上刻蝕速度的差別１sigma小于0.7％（圖４）。

圖３.2000片晶圓在Primo D-RIE?雙臺(tái)機(jī)的重復(fù)性測試

圖４.Primo D-RIE?雙臺(tái)機(jī)12萬片晶圓在存儲(chǔ)器生產(chǎn)線上的重復(fù)性和匹配性

截至目前，Primo D-RIE?以及下一代產(chǎn)品Primo AD-RIE?在邏輯客戶的產(chǎn)線上的量產(chǎn)反應(yīng)臺(tái)已經(jīng)超過2000臺(tái)，并有近600個(gè)反應(yīng)臺(tái)在國際先進(jìn)的邏輯產(chǎn)線上量產(chǎn)，其中相當(dāng)一部分機(jī)臺(tái)已在5納米及更先進(jìn)的生產(chǎn)線上用于量產(chǎn)。

中微公司單反應(yīng)臺(tái)可以分別獨(dú)立操作也可以同時(shí)操作的雙反應(yīng)臺(tái)刻蝕反應(yīng)器，是占地面積小、輸出量高和成本低的刻蝕機(jī)。CCP和ICP的雙臺(tái)機(jī)已經(jīng)證明了可以覆蓋60％以上的刻蝕應(yīng)用。大量的生產(chǎn)線數(shù)據(jù)表明，雙反應(yīng)臺(tái)和單反應(yīng)臺(tái)刻蝕機(jī)呈現(xiàn)一樣的刻蝕性能、刻蝕穩(wěn)定性和可靠性。憑借可獨(dú)立工作的刻蝕設(shè)備雙臺(tái)機(jī)技術(shù)，通過超過20年的技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)驗(yàn)積累，中微公司研發(fā)的電感耦合ICP刻蝕設(shè)備Primo Twin-Star?首次取得了0.2A的刻蝕精度。該產(chǎn)品采用獨(dú)創(chuàng)的低電容耦合LCC 3D線圈設(shè)計(jì)，雙反應(yīng)臺(tái)腔體結(jié)構(gòu)并結(jié)合創(chuàng)新的反應(yīng)腔設(shè)計(jì)，可大程度減弱非中心對(duì)稱抽氣口效應(yīng)，可選多區(qū)溫控靜電吸盤（ESC）增強(qiáng)了對(duì)關(guān)鍵尺寸均勻性的控制，與其它同類設(shè)備相比，具有低成本、占地小和高產(chǎn)出的優(yōu)異于特性，可應(yīng)用于大多數(shù)先進(jìn)邏輯和存儲(chǔ)器的刻蝕制程。

中微公司ICP雙反應(yīng)臺(tái)刻蝕機(jī)Primo Twin-Star?

據(jù)業(yè)績快報(bào)顯示，中微公司2024年?duì)I業(yè)收入約90.65億元，較2023年增加約28.02億元。公司在過去13年保持營業(yè)收入年均增長大于35%，近四年?duì)I業(yè)收入年均增長大于40%的基礎(chǔ)上，2024年?duì)I業(yè)收入又同比增長約44.73%。其中，刻蝕設(shè)備收入約72.77億元，在最近四年收入年均增長超過50%的基礎(chǔ)上，2024年又同比增長約54.73%。中微公司綜合競爭優(yōu)勢不斷增強(qiáng)，聚焦提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，在2022年達(dá)到人均銷售350萬元的基礎(chǔ)上，2024年人均銷售超過了400萬元，各項(xiàng)營運(yùn)指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)水平。 

此外，中微公司持續(xù)加碼創(chuàng)新研發(fā)，2024年在研項(xiàng)目廣泛涵蓋六大類設(shè)備，積極推進(jìn)超過二十款新型設(shè)備的研發(fā)工作，并在半導(dǎo)體薄膜沉積設(shè)備領(lǐng)域不斷突破，推出了多款LPCVD薄膜設(shè)備和ALD薄膜設(shè)備新產(chǎn)品，獲得了重復(fù)性訂單。公司新開發(fā)的硅和鍺硅外延EPI設(shè)備等多款新產(chǎn)品，也會(huì)在近期投入市場驗(yàn)證。

中微公司將繼續(xù)瞄準(zhǔn)世界科技前沿，將產(chǎn)品開發(fā)的十大原則始終貫穿于產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造的全過程，打造更多具有國際競爭力的技術(shù)創(chuàng)新與差異化產(chǎn)品，持續(xù)踐行“五個(gè)十大”的企業(yè)文化，堅(jiān)持三維發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定、健康和安全的高質(zhì)量發(fā)展，盡早在規(guī)模和競爭力上成為國際一流的半導(dǎo)體設(shè)備公司！