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談及芯片問(wèn)題，大家對(duì)我國(guó)的印象也許還停留在嚴(yán)重依賴進(jìn)口的形象中，一場(chǎng)中美貿(mào)易戰(zhàn)將這一行業(yè)暴露在了公眾的面前，于是芯片行業(yè)開始了“造芯運(yùn)動(dòng)”。那么，經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的大操大辦，我國(guó)是否有進(jìn)展呢？近日就傳來(lái)了好消息，中芯國(guó)際自主研發(fā)的 5nm 蝕刻機(jī)已成功被臺(tái)積電驗(yàn)收。目前，臺(tái)積電已宣布與中微合作。中國(guó)芯片從 28nm 到 10nm，再到 7nm，演繹著黑馬奇跡，不斷實(shí)現(xiàn)自我超越。
中微制造的 5 納米蝕刻機(jī)是完全自主研發(fā)的。這家成立僅 15 年的半導(dǎo)體公司是中國(guó)最大的芯片方案制造商，為中國(guó)的科技做出了貢獻(xiàn)。蝕刻工藝也開始慢慢突破。在未來(lái)，它將逐步突破技術(shù)難題。
當(dāng)然，值得提醒的是，5nm 蝕刻機(jī)的成功并不意味著它可以批量生產(chǎn) 5nm 芯片。目前世界上還是 7 納米芯片是最先進(jìn)的。蝕刻機(jī)是芯片生產(chǎn)中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，而最重要的環(huán)節(jié)是光刻。但目前我國(guó)的科技水平還沒(méi)有獨(dú)立開發(fā)出 10 nm 范圍內(nèi)的光刻強(qiáng)度，仍然處于 90 nm 光刻的水平。
說(shuō)到這里，就涉及到一個(gè)問(wèn)題，什么是蝕刻機(jī)?為什么在生產(chǎn)芯片的過(guò)程中需要這種設(shè)備？
什么是蝕刻機(jī)？
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，所謂的蝕刻機(jī)，就是在芯片生產(chǎn)的過(guò)程中所必須使用的一種設(shè)備，這種設(shè)備的作用就好像是雕刻中的刻刀一樣，用種種手段把一塊完整的金屬板中我們不需要的部分給去除掉，剩下的就是我們需要的電路了。
下面這幅圖這是芯片蝕刻的過(guò)程。從圖中可以看到，金屬板的表面上有一部分沒(méi)有覆蓋光刻膠，而這部分金屬在蝕刻機(jī)的作用下被去除了，然后金屬板（或者說(shuō)晶圓）的表面就變成了我們想要的形狀。整個(gè)大規(guī)模集成電路光刻和蝕刻的過(guò)程可以見再下一張圖。
蝕刻作用對(duì)金屬板表面的塑形
大規(guī)模集成電路的制造過(guò)程
那什么是等離子蝕刻機(jī)？
蝕刻機(jī)的最終目的就是不斷把金屬板表面我們不需要的部分給挖掉。
為了達(dá)到上述目的，最開始是使用的化學(xué)物質(zhì)來(lái)挖掉這些物質(zhì)，畢竟化學(xué)物質(zhì)可以跟金屬板中的材料發(fā)生反應(yīng)，十分快速方便，但是其中也產(chǎn)生了一個(gè)很大的問(wèn)題：液體的腐蝕是向各個(gè)方向的，不好控制。
打個(gè)形象的比方，你用一塊板子能夠擋住洪水嗎？答案是不能，因?yàn)樗畷?huì)繞過(guò)這塊板子。而用化學(xué)物質(zhì)腐蝕金屬表面有很多的弊端。下面這張圖就很好的說(shuō)明了這種問(wèn)題，化學(xué)液體繞過(guò)了覆蓋晶圓表面的光刻膠，腐蝕了我們不想腐蝕的部分。如果我們要求電路非常細(xì)，那么這種多余的腐蝕肯定會(huì)影響電路的性能。這就好比一根柱子，你在兩邊挖掉一點(diǎn)兒，如果這根柱子很粗，那么沒(méi)什么太大的關(guān)系，如果這根柱子很細(xì)，那么估計(jì)就要倒掉了——這也是為什么化學(xué)物質(zhì)蝕刻的方法不適用于更高制程的芯片。
化學(xué)物質(zhì)蝕刻的缺點(diǎn)
所以我們需要一種不會(huì)拐彎的物質(zhì)來(lái)腐蝕金屬表面，這種東西是什么呢？答案是“光”。光是不會(huì)拐彎的，所以可以筆直地腐蝕金屬表面。當(dāng)然了，這里的“光”不是真的光，而是一種等離子體，通過(guò)等離子體來(lái)對(duì)金屬表面進(jìn)行蝕刻。為什么等離子可以腐蝕金屬表面、怎么產(chǎn)生等離子的，這個(gè)不重要，我們只需要知道等離子蝕刻更好、可以用來(lái)制造更精密的芯片就行了。比如說(shuō)下面這幅圖，就可以很好地說(shuō)明兩種刻蝕方法的區(qū)別。
化學(xué)物質(zhì)蝕刻和等離子蝕刻的區(qū)別
下面這張圖就是等離子刻蝕出來(lái)的金屬板表面，雖然說(shuō)還是會(huì)有刻蝕“拐彎”的現(xiàn)象——這是由于等離子體可能發(fā)生反射造成的，但是相對(duì)而言壁面已經(jīng)很光滑了。如果是化學(xué)刻蝕的話，很有可能已經(jīng)把下方的金屬物質(zhì)全部腐蝕掉了。
等離子刻蝕出來(lái)的金屬板表面
蝕刻機(jī)、光刻機(jī)傻傻分不清楚
可能會(huì)有一部分人把蝕刻機(jī)與光刻機(jī)搞混，畢竟這倆經(jīng)常一起出現(xiàn)，但其實(shí)它們之間還是有很大的差別的。可以說(shuō)光刻機(jī)是芯片制造的魂，蝕刻機(jī)是芯片制造的魄，要想制造高端的芯片，這兩個(gè)東西都必須頂尖。
這倆機(jī)器最簡(jiǎn)單的解釋就是光刻機(jī)把電路圖投影到覆蓋有光刻膠的硅片上面，刻蝕機(jī)再把剛才畫了電路圖的硅片上的多余電路圖腐蝕掉，這樣看起來(lái)似乎沒(méi)什么難的，但是有一個(gè)形象的比喻，每一塊芯片上面的電路結(jié)構(gòu)放大無(wú)數(shù)倍來(lái)看比整個(gè)北京都復(fù)雜，這就是這光刻和蝕刻的難度。
光刻的過(guò)程就是現(xiàn)在制作好的硅圓表面涂上一層光刻膠（一種可以被光腐蝕的膠狀物質(zhì)），接下來(lái)通過(guò)光線（工藝難度紫外光＜深紫外光＜極紫外光）透過(guò)掩膜照射到硅圓表面（類似投影），因?yàn)楣饪棠z的覆蓋，照射到的部分被腐蝕掉，沒(méi)有光照的部分被留下來(lái)，這部分便是需要的電路結(jié)構(gòu)。
我國(guó)蝕刻機(jī)發(fā)展?fàn)顩r
正如文章首段展示的那樣，我國(guó)蝕刻機(jī)發(fā)展的狀況相對(duì)不錯(cuò)。中微半導(dǎo)體的表現(xiàn)充分證明了這種設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)化。顯然，這方面中國(guó)已經(jīng)是世界頂尖水平。然而，光刻機(jī)的境地就比較尷尬，光刻機(jī)企業(yè)不管是上海微電子的 90nm 光刻機(jī)，還是無(wú)錫影速 200nm 光刻機(jī)，與世界最先進(jìn)的 7nm 制程都相去甚遠(yuǎn)，在這兩條道路上，蝕刻機(jī)要再接再厲，而光刻機(jī)則需要迎頭趕上。
我國(guó)蝕刻機(jī)生產(chǎn)廠商 Top10
杭州協(xié)宇自動(dòng)化設(shè)備有限公司
杭州協(xié)宇自動(dòng)化設(shè)備有限公司，位于杭州市余杭區(qū)，是金屬標(biāo)牌制作設(shè)備的專業(yè)生產(chǎn)廠家。
銷售：廣告設(shè)備、標(biāo)牌設(shè)備、標(biāo)牌蝕刻機(jī)、金屬爛板機(jī)、腐蝕設(shè)備、金屬腐蝕機(jī)、線路版蝕刻設(shè)備、精密蝕刻網(wǎng)片濾片設(shè)備、金屬薄板精密加工設(shè)備、電子設(shè)備、制版設(shè)備等。
常州正成機(jī)電科技有限公司
常州正成機(jī)電科技有限公司，1994 年創(chuàng)建于常州。20 年來(lái)，一直專注于金屬之特種加工裝備及其表面處理耗材的研發(fā)與制造銷售。產(chǎn)品行銷全國(guó)各地、東南亞、中東、南亞、美洲等國(guó)家與地區(qū)。
正成設(shè)備，廣泛適用于金屬特種加工的方方面面。目前主要提供環(huán)保性能優(yōu)越之電化學(xué)加工成套工藝裝備、化學(xué)蝕刻成套設(shè)備、黃光設(shè)備、金屬表面處理成套設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線。主要產(chǎn)品有：化學(xué)或電化學(xué)表面處理設(shè)備（鋁陽(yáng)極氧化線、電鍍線，電泳線，電鑄等）；金屬模板（裝飾）板蝕刻成套工藝設(shè)備、刀模蝕刻機(jī)成套設(shè)備、精密蝕刻成套裝備、卷對(duì)卷蝕刻成套設(shè)備、曝光制版設(shè)備、等離子拋光工藝裝備、機(jī)械表面精飾成套設(shè)備（鏡面拋光，研磨，拉絲等） 、標(biāo)牌金屬工藝品成套設(shè)備。多項(xiàng)設(shè)備與工藝已獲發(fā)明專利。
南通卓力達(dá)金屬科技有限公司
卓力達(dá)專業(yè)從事高端精密化學(xué)蝕刻與精密激光切割業(yè)務(wù)，在全體卓力達(dá)人共同努力下，金屬精密蝕刻和精密激光切割兩大產(chǎn)業(yè)并駕齊驅(qū)成為了國(guó)內(nèi)同行業(yè)排名前三的多元化高新技術(shù)型企業(yè)，在國(guó)內(nèi)擁有 4 家實(shí)體工廠，業(yè)務(wù)范圍橫跨航天航空、軍工、醫(yī)療、汽車、精密電子、數(shù)碼家電等等尖端行業(yè)。
主要從事：金屬制品蝕刻技術(shù)、精密五金蝕刻技術(shù)、激光技術(shù)的研發(fā)；精密蝕刻金屬零部件、五金配件、激光模板、電子設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、電子工業(yè)專用設(shè)備、電子產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售；貨物及技術(shù)進(jìn)出口業(yè)務(wù)。目前主要客戶有蘋果、三星、OPPP、聯(lián)想、華為、通用、豐田、中航工業(yè)、中國(guó)兵器等國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)。截止目前為止，卓力達(dá)持有各項(xiàng)專利證書達(dá) 50 多項(xiàng)，引領(lǐng)國(guó)內(nèi)蝕刻行業(yè)不斷的發(fā)展。
佛山鑫恒力五金機(jī)械廠
佛山市南海區(qū)鑫恒力五金機(jī)械廠座落于全國(guó)的不銹鋼生產(chǎn)加工基地—廣東佛山市南海區(qū)桂城石肯工業(yè)區(qū)。 佛山鑫恒力五金機(jī)械廠技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)豐富、團(tuán)隊(duì)強(qiáng)大、設(shè)備齊全，擁有一支技術(shù)精湛的年輕團(tuán)隊(duì)，掌握完整的腐蝕加工工藝及配套設(shè)備研發(fā)能力。 在國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，我們先后自主研發(fā)推出的了大型（1220mm）不銹鋼花板蝕刻機(jī)生產(chǎn)線、滾輪蝕刻機(jī)、立式蝕刻機(jī)、平曲面蝕刻機(jī)、圓盤蝕刻機(jī)、精密曝光機(jī)、顯影生產(chǎn)線、水平電解退鈦線等一系列先進(jìn)的金屬蝕刻、前處理設(shè)備和輔助設(shè)施。
能在不銹鋼、銅、鐵、鋁等金屬表面上蝕刻及鏤空各種花紋圖案，廣泛應(yīng)用于不銹鋼金屬蝕刻、五金腐蝕加工、工藝禮品蝕刻、不銹鋼電器燈飾腐蝕、廣告裝飾、金屬過(guò)濾網(wǎng)等各種行業(yè)。我廠并與國(guó)內(nèi)多家化工研究所保持密切合作，熟知市場(chǎng)動(dòng)向。所生產(chǎn)的蝕刻生產(chǎn)線，能對(duì)不銹鋼 200 系（LH）蝕刻加工。
北京正盛鴻成電子科技有限公司
北京正盛鴻成電子科技有限公司是一家集技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、產(chǎn)品加工、技術(shù)培訓(xùn)為一體的現(xiàn)代化先進(jìn)工藝設(shè)備制造商。本公司于二零零叁年成立以來(lái)一直注重科技創(chuàng)新、精誠(chéng)服務(wù)、用戶第一的理念，打造了一支訓(xùn)練有素的員工隊(duì)伍。公司位于首都北京大興工業(yè)開發(fā)區(qū)京開高速路傍，離北京站、機(jī)場(chǎng)高速近在咫尺，交通便利。公司主要專業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)銷售：PCB 濕法制程設(shè)備、FPC 設(shè)備生產(chǎn)線、五金精密蝕刻成套設(shè)備、刀模蝕刻設(shè)備、燙金版（銅鈑、鋅鈑、鎂鈑）蝕刻設(shè)備、不銹鋼裝飾蝕花生產(chǎn)線、標(biāo)牌成套設(shè)備、壓紋鈑蝕刻生產(chǎn)線、電解蝕刻生產(chǎn)線、電解拋。
佛山市禪城區(qū)利達(dá)蝕刻有限公司
佛山市利達(dá)蝕刻設(shè)備廠是一家集生產(chǎn)加工、經(jīng)銷批發(fā)的廠家，專業(yè)生產(chǎn)蝕刻機(jī)、顯影機(jī)、曝光機(jī)、退膜機(jī)、蝕刻加工、蝕刻器材等多種產(chǎn)品。
深圳市蝕刻先鋒設(shè)備科技有限公司
深圳市蝕刻先鋒設(shè)備科技有限公司，位于寶安區(qū)沙井鎮(zhèn)沙一西部工業(yè)園，現(xiàn)公司擁有一支勤奮敬業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)骨干隊(duì)伍，緊跟行業(yè)發(fā)展步伐，攜數(shù)十年制造生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)驗(yàn)，長(zhǎng)期不斷技術(shù)改進(jìn)研究創(chuàng)新設(shè)備開發(fā)。是一家專注制造與生產(chǎn)高端、高精密金屬鋼片蝕刻設(shè)備，及（PCB）線路板蝕刻設(shè)備的供應(yīng)商。歷經(jīng)全面穩(wěn)步發(fā)展，逐步形成集科研，生產(chǎn)銷售為一體，產(chǎn)品遍布全國(guó)各地！
深圳市新順鑫科技有限公司
深圳市新順鑫科技有限公司是專業(yè)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售曝光系列設(shè)備及顯影蝕刻退膜清洗設(shè)備的專業(yè)科技型企業(yè)。產(chǎn)品廣泛用于 LCD 液晶顯示、觸摸屏、玻璃清洗、光伏太陽(yáng)能、光電、半導(dǎo)體、電鍍、五金蝕刻、精密五金電子、電梯門板等。
東莞市光旭自動(dòng)化設(shè)備科技有限公司
東莞市光旭自動(dòng)化設(shè)備科技有限公司是 LED 曝光機(jī)、蝕刻機(jī)、清洗機(jī)、顯影機(jī)、UV 機(jī)、脫膜機(jī)、自動(dòng)送料機(jī)、自動(dòng)收料機(jī)、隧道爐、涂布機(jī)等產(chǎn)品專業(yè)生產(chǎn)加工的公司，擁有完整、科學(xué)的質(zhì)里管理體系。東莞市光旭自動(dòng)化設(shè)備科技有限公司的誠(chéng)信、實(shí)力和產(chǎn)品質(zhì)里獲得業(yè)界的認(rèn)可。
深圳市鑫東輝自動(dòng)化設(shè)備有限公司
深圳市鑫東輝自動(dòng)化設(shè)備有限公司是一是一家家專業(yè)生產(chǎn)、銷售純鈦板，璃玻蝕刻機(jī)廣告牌金屬蝕刻機(jī)的企業(yè)。公司主營(yíng)產(chǎn)品： 標(biāo)牌印刷、銘牌、 工藝禮品加工設(shè)備、其他油墨、金屬、工藝品，專業(yè)制造金屬蝕刻一條龍?jiān)O(shè)備。
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