國內(nèi)首家掌握干法刻蝕的民營企業(yè) 寶豐堂攻克“造芯”重要一環(huán)

　　發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟需要海量芯片支持，芯片制作需要半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全力協(xié)同。受美國禁令影響，目前全球“缺芯”問題持續(xù)發(fā)酵，解決半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備“卡脖子”刻不容緩。

　　作為登上廣東“專精特新”新品發(fā)布會(以下簡稱“新品發(fā)布會”)首場發(fā)布會的20家企業(yè)之一，珠海寶豐堂電子科技有限公司(以下簡稱“寶豐堂”)靠著“半導(dǎo)體晶圓等離子去膠設(shè)備”從遴選中脫穎而出，成為高端制造業(yè)的優(yōu)秀代表。

　　寶豐堂展示的設(shè)備采用等離子去膠技術(shù)方案，能實現(xiàn)0.1納米級的加工精度，既能去除晶圓表面光刻膠，又能蝕刻半導(dǎo)體晶圓外延片表面的物質(zhì)，該設(shè)備能參與第三代半導(dǎo)體材料的產(chǎn)業(yè)鏈。它能以低成本、高產(chǎn)能、高品質(zhì)的競爭優(yōu)勢，推動中國半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)邁向新臺階。

　　等離子體 干法 刻蝕，助力半導(dǎo)體晶圓精細化加工

　　據(jù)了解，等離子技術(shù)用途廣泛，可用于微電子設(shè)備清潔、鍍膜、消毒等領(lǐng)域，如去除芯片表面的污垢和雜質(zhì)、手機屏幕防水、鏡片鍍膜、手術(shù)器械消毒等。

　　寶豐堂是國內(nèi)首家掌握等離子體干法刻蝕技術(shù)的民營企業(yè)，也是繼中微半導(dǎo)體、北方華創(chuàng)之后的國內(nèi)第三家科技企業(yè)。與同行相比，寶豐堂在細分領(lǐng)域更為專業(yè)化，使它對更新響應(yīng)速度更快。

　　寶豐堂研發(fā)總監(jiān)丁雪苗介紹，高度專業(yè)化的研發(fā)生產(chǎn)，讓寶豐堂的半導(dǎo)體晶圓等離子去膠設(shè)備有明顯的成本優(yōu)勢、產(chǎn)能優(yōu)勢。該公司的設(shè)備在國內(nèi)售價約300~400萬，而購買同類型的進口設(shè)備需要700萬以上。經(jīng)測試，寶豐堂的半導(dǎo)體晶圓等離子去膠設(shè)備1小時能生產(chǎn)約80片晶圓，比歐洲某款同類型設(shè)備uph(每小時產(chǎn)量)高31%，“我們不僅生產(chǎn)速度快，質(zhì)量等同歐洲產(chǎn)品”。

　　半導(dǎo)體晶圓等離子去膠設(shè)備采用“干法”去除半導(dǎo)體表面的光刻膠，“干法”指在等離子體環(huán)境內(nèi)，通過調(diào)整不同氣體的比例，利用不同氣體的化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)只去除光刻膠而不傷及晶圓其它材料。在芯片體積越做越小的趨勢下，等離子體的處理精度能達到近乎“原子級”的0.1納米。與用藥水浸泡或沖擊光刻膠使之脫落的“濕法”相比，等離子體幾乎沒有線寬限制，能為芯片精細化加工帶來巨大優(yōu)勢。

　　干法刻蝕的技術(shù)難點在于，如何創(chuàng)造均勻分布的等離子體環(huán)境。氣體、溫度分布不均勻都會造成等離子體環(huán)境偏差。為此，寶豐堂投入大量人力和研發(fā)成本，歷時5年攻克技術(shù)難關(guān)。通過引進香港城市大學(xué)、南方科技大學(xué)等高校人才、外派技術(shù)人員出國學(xué)習(xí)先進技術(shù)等手段，突破了等離子體的處理均勻性難關(guān)。

　　目前，寶豐堂一年能生產(chǎn)50臺半導(dǎo)體晶圓等離子去膠設(shè)備。公司正計劃新蓋一處廠房，以進一步提升產(chǎn)能。

　　賦能“中國芯”突圍，需要半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈配套齊全

　　近年來，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正蓬勃發(fā)展，但是高端制造業(yè)面臨“缺芯少核”的卡脖子問題日益凸顯，受美國芯片禁令影響，大批科技企業(yè)遭受巨大沖擊。

　　以高通驍龍888的芯片為例，需要經(jīng)過五六十次的光刻加蝕刻才能形成芯片結(jié)構(gòu)。期間還要經(jīng)過注入離子、AOI光學(xué)檢測、薄膜生長等工序。從原材料到產(chǎn)品，一枚芯片需要近百道工藝打磨，耗時至少一個月，行業(yè)技術(shù)門檻難以逾越。

　　寶豐堂能解決晶圓生產(chǎn)的兩個基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。一是去膠，二是氧化物刻蝕。丁雪苗介紹，要達到高通驍龍888芯片的水平，若不采用干法處理，芯片體積或功耗可能要大一倍。簡單來說，原本手機電池的電量能用一天，結(jié)果現(xiàn)在只能用半天。如此會大大限制芯片做精、做小。

　　重重技術(shù)壁壘下，中國芯片行業(yè)國產(chǎn)化面臨著諸多困難。丁雪苗認為，造出“中國芯”，要加強裝備配套產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作，國家需要繼續(xù)加大力度扶持高端制造業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈成長。只有成熟的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)配套鏈，才能保障供應(yīng)安全，將更輕松完成國產(chǎn)化達成率。

　　成立于1993年的寶豐堂，多年來堅定走專業(yè)化路線，深耕等離子領(lǐng)域的研發(fā)與應(yīng)用，有著深厚的技術(shù)與人才積淀。在研發(fā)半導(dǎo)體晶圓等離子去膠設(shè)備之前，寶豐堂一直為LED、線路板、手機等電子行業(yè)提供等離子設(shè)備。

　　丁雪苗說：“寶豐堂鉆研的設(shè)備屬于一個細分領(lǐng)域里的細小分支，產(chǎn)品非常專業(yè)化。”他表示，10年前，美國的等離子設(shè)備是電路板行業(yè)的老大。近幾年，寶豐堂產(chǎn)品在電路板行業(yè)的市場占有量最大，大量等離子設(shè)備出口到歐美國家。

　　據(jù)介紹，寶豐堂的傳統(tǒng)等離子設(shè)備具備一定的市場體量，近兩年銷售額達到約1.5億元。經(jīng)過多年發(fā)展，寶豐堂已成為國內(nèi)某頭部企業(yè)的等離子體設(shè)備最大供應(yīng)商。“一年要為他們供應(yīng)200多臺等離子設(shè)備。”