“看來造刻蝕機比原子彈還復雜,但我只剩下半條命,哪怕豁出命去,也要為國家造出刻蝕機,讓我們一起干吧!”中芯國際前董事長江上舟留下來的誓言,在尹志堯手里,終于變成了現(xiàn)實。國產(chǎn)刻蝕機打破海外壟斷,一舉躍入世界頂尖水平!
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一臺貼著“中微公司”標簽的刻蝕機,強勢殺入臺積電即將大規(guī)模量產(chǎn)的2nm芯片生產(chǎn)線。而它的中國血統(tǒng),在美國泛林和日本東京電子的眾多設備里,成了最刺眼的存在。國產(chǎn)刻蝕機是如何從零起步,硬生生殺出重圍的?中微公司完成了怎樣的驚天逆襲?
很多人可能都只盯著光刻機這顆“明珠”,卻殊不知刻蝕機同樣不可或缺。光刻機負責在硅片上“畫圖”,刻蝕機則是把畫好的地方精準地“雕刻”出來。等芯片進入3D堆疊的時代后,刻蝕的重要性和壁壘甚至不亞于光刻。芯片的良率和性能,都要仰仗刻蝕的穩(wěn)定與精準。
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在過去,全球刻蝕設備市場被美日三巨頭所壟斷,美國的泛林半導體、應用材料以及日本東京電子,三家吃掉了80%以上的市場份額。不要以為只有光刻機被卡脖子,20余年來,刻蝕機照樣被卡得天昏地暗。1996年,美國牽頭發(fā)起《瓦森納協(xié)定》,33個國家聯(lián)手鎖住了半導體核心設備出口的大門,其中就包括刻蝕機。中國想買,得看別人臉色。自己做?連起步的資格都沒有。
可是,在2015年2月,美國商務部悄悄更新了一則聲明“取消向中國出口等離子刻蝕機的限制”。聲明里給出的原因是:有一家非美國公司已經(jīng)有能力供應足夠數(shù)量和同等質(zhì)量的刻蝕機。而這家“非美國公司”,正是中微公司。中微公司的后來居上,成功幫助國產(chǎn)刻蝕機突出重圍,這中間到底發(fā)生了什么?
故事要從2003年一場半導體設備展說起,當時,60歲的尹志堯被一位癌癥患者攔住了去路。這位患者恰恰就是中芯國際前董事長江上舟,他望著美國公司展示的刻蝕機內(nèi)部構造,對老校友尹志堯長嘆:“看來造刻蝕機比原子彈還復雜,但我只剩下半條命,哪怕豁出命去,也要為國家造出刻蝕機,讓我們一起干吧!”。這句話,讓尹志堯沉默了。
尹志堯,1944年出生于北京,1962年考入中國科學技術大學化學物理系,80年代赴美深造,拿到加州大學洛杉磯分校物理化學博士。在硅谷的二十年里,他在英特爾、泛林半導體和應用材料幾大巨頭間輪流任職,參與開放了幾乎所有重量級的等離子刻蝕機研發(fā),手握86項美國專利和200多項海內(nèi)外專利,被譽為“硅谷最有成就的華人之一”。
正是因為江上舟的一句話,當時站在硅谷頂薪職位上的尹志堯,毅然帶著17名平均年齡超過50歲的華裔專家,兩手空空,踏上了飛往上海的航班。2004年5月31日,中微公司在上海牛頓路一間簡陋辦公室里注冊成立,沒有圖紙、沒有樣機,只有一群想要改變中國刻蝕機歷史的“高齡創(chuàng)業(yè)團隊”。對這個團隊而言,五六十歲的年紀,正是奮斗的年紀!
就是這么一個“老年創(chuàng)業(yè)團隊”,卻只用三年,奇跡就發(fā)生了。2007年,中微推出中國首臺電容性等離子體刻蝕機,打破西方壟斷。七年后,中微實現(xiàn)45納米介質(zhì)刻蝕機國產(chǎn)突破,一舉成為全球晶圓代工霸主臺積電的5nm產(chǎn)線上,唯一一家中國大陸刻蝕機供應商。從65nm一路追到2nm,如今,中微已在全球擁有超過8300個反應臺,在國內(nèi)外180多家客戶的產(chǎn)線上日夜運轉。在刻蝕機單項上,中微已成為應用材料和泛林半導體在全球范圍內(nèi),最忌憚的中國對手。
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可中微刻蝕機的“逆襲”,不是靠單打獨斗,在它背后,中芯國際等國內(nèi)芯片代工廠扛下了最沉重的“陪跑”代價。任何一臺半導體設備從實驗室走向晶圓廠,都需要經(jīng)歷嚴苛的驗證期。如果工廠不采用,技術就永遠停留在紙上。而第一個敢吃螃蟹的,就是中芯國際。2010年前后,中微首臺等離子體刻蝕設備Primo AD-RIE裝配進入中芯國際,用于32nm至28nm制程量產(chǎn)工藝。產(chǎn)線上的每一次報警、每一次參數(shù)偏移,都成了中微工程師手中寶貴的迭代依據(jù)。
特別在臺積電停用中微刻蝕機的傳聞爆發(fā)后,國產(chǎn)替代的緊迫感極劇升溫。在國內(nèi),中芯帶頭加速了設備驗證與采購。沒有中芯國際等兄弟企業(yè)在前線抗住風險、率先導入,中微可能永遠無法積累出與國外產(chǎn)品同臺競技的底氣。兩者之間,互相成就、一路相伴,這在全球半導體界都是罕見的協(xié)同景象。
60歲的尹志堯從零起步到全球頂尖,是個人奮斗的史詩,更是一代中國半導體人舍命狂奔的集體縮影。對中國半導體而言,中微刻蝕機的逆襲是自主可控萬里長征的關鍵一戰(zhàn),更是中國式聯(lián)合作戰(zhàn)的勝利。
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