近日，臺積電對外宣布，將在2019年第二季度進行5nm制程風險試產(chǎn)，預計2020年量產(chǎn)。與此同時，中微半導體也向“上觀新聞”透露了一個重磅消息，其自主研發(fā)的5nm等離子體刻蝕機經(jīng)臺積電驗證，性能優(yōu)良，將用于全球首條5nm制程生產(chǎn)線。

值得一提的是，中微半導體也是唯一進入臺積電7nm制程蝕刻設(shè)備的大陸本土設(shè)備商。據(jù)悉，中微半導體與臺積電在28nm制程時便已開始合作，并一直延續(xù)到10nm和7nm制程。

而中微半導體如此亮眼成績的背后，離不開尹志堯和他團隊的多年努力。

他放棄國外百萬年薪工作，只為一顆“中國芯”

研究顯示，2015－2020年中國半導體芯片產(chǎn)業(yè)投資額將達到650億美元，其中芯片制造設(shè)備投資額就將達到500億美元。但是中國芯片制造設(shè)備的95％都是依賴于進口，也就是說需要花480億到國外購買設(shè)備。這也使得中國芯片制造設(shè)備的國產(chǎn)化成為了一件非常迫切的事情。

在美國硅谷從事半導體行業(yè)20多年的尹志堯，其在世界最大的半導體設(shè)備企業(yè)——美國應用材料公司擔任總公司副總裁，曾被譽為“硅谷最有成就的華人之一”，參與了美國幾代等離子體刻蝕機的研發(fā)，擁有60多項技術(shù)專利。

2004年，當時已經(jīng)60歲的尹志堯放棄了美國的百萬年薪，帶領(lǐng)三十多人的團隊，沖破美國政府的層層審查（所有人都承諾不把美國的技術(shù)帶回中國，包括所有工藝配方、設(shè)計圖紙，一切從零開始），回國創(chuàng)辦了中微半導體，他要在芯片制造設(shè)備領(lǐng)域與國際巨頭直接競爭，取得一席之地。

成功打破國外壟斷

等離子體刻蝕機是芯片制造環(huán)節(jié)的一種關(guān)鍵設(shè)備，其是在芯片上進行微觀雕刻，刻出又細又深的接觸孔或者線條，每個線條和深孔的加工精度是頭發(fā)絲直徑的幾千分之一到上萬分之一。這對刻蝕機的控制精度要求非常高。

據(jù)介紹，一個16nm的微觀邏輯器件有60多層微觀結(jié)構(gòu)，要經(jīng)過1000多個工藝步驟，要攻克上萬個技術(shù)細節(jié)才能加工出來。只看等離子體刻蝕這個關(guān)鍵步驟，它的加工尺度為普通人頭發(fā)絲的五千分之一，加工的精度和重復性要達到五萬分之一。足見難度之高。

長期以來，蝕刻機的核心技術(shù)一直被國外廠商所壟斷。2004年尹志堯回國創(chuàng)辦中微半導體之初就將目光鎖定在了刻蝕機領(lǐng)域。

中微半導體在剛剛涉足IC芯片介質(zhì)刻蝕設(shè)備時，就推出了65nm等離子介質(zhì)刻蝕機產(chǎn)品，隨著技術(shù)的進步一直做到45nm、32nm、28nm、16nm、10nm，現(xiàn)在7nm的刻蝕機產(chǎn)品已經(jīng)在客戶的生產(chǎn)線上運行了，5nm刻蝕機也即將被臺積電采用。

“在米粒上刻字的微雕技藝上，一般能刻200個字已經(jīng)是極限，而我們的等離子刻蝕機在芯片上的加工工藝，相當于可以在米粒上刻10億個字的水平?！敝形雽wCEO尹志堯曾這樣形容到。

經(jīng)過多年的努力，中微半導體用實力打破了這一領(lǐng)域技術(shù)封鎖，成功讓中國正式躋身刻蝕機國際第一梯隊。

中微半導體首席專家、副總裁倪圖強博士表示，刻蝕機曾是一些發(fā)達國家的出口管制產(chǎn)品，但近年來，這種高端裝備在出口管制名單上消失了。這說明如果我們突破了“卡脖子”技術(shù)，出口限制就會不復存在。如今，中微與泛林、應用材料、東京電子、日立4家美日企業(yè)一起，組成了國際第一梯隊，為7nm芯片生產(chǎn)線供應刻蝕機。

（芯智訊注：美國商務部在2015年宣布，由于在中國已有一個非美國的設(shè)備公司做出了和美國設(shè)備公司有相同質(zhì)量和相當數(shù)量的等離子體刻蝕機，所以取消了對中國的刻蝕機的出口管制。）

他還表示，明年臺積電將率先進入5nm制程，已通過驗證的國產(chǎn)5nm刻蝕機，預計會獲得比7nm生產(chǎn)線更大的市場份額。

值得一提的是，2016年，中微半導體獲得國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金（大基金）4．8 億元的投資，成功成為中國芯片制造領(lǐng)域的國家隊。而這也凸顯了國家對于中微半導體在中國半導體設(shè)備領(lǐng)域的貢獻和地位的認可。

面對國外競爭對手挑釁，屢戰(zhàn)屢勝

或許正是由于中微半導體在半導體設(shè)備領(lǐng)域的突飛猛進，也引來了國外競爭對手挑起的知識產(chǎn)權(quán)訴訟。

首先發(fā)難的是尹志堯的老東家——美國應用材料公司，2007年之時，美國應用材料公司就起訴中微半導體侵權(quán)，但卻始終舉證無力（尹志堯及其團隊成員在離開美國時并未帶走任何工藝配方、設(shè)計圖紙，后續(xù)的產(chǎn)品設(shè)計也避開了對方的專利），中微半導體則抓住機會適時反訴對方不正當競爭，應用材料公司顯然對這一情況準備不足，最終不得不撤訴求和。

2009年，另一巨頭美國科林研發(fā)又在臺灣起訴中微侵犯其發(fā)明專利，中微半導體則積極應對，提供其專利無效的證據(jù)，在法院的兩次審判中科林的相關(guān)專利均被判決無效，第三次臺灣“智慧財產(chǎn)局”甚至審定撤銷了科林的其中一項專利權(quán)，緊接著科林又對“智慧財產(chǎn)局”的審定提出行政訴訟，再次遭到駁回。

2016年，中微半導體在接受媒體采訪時，也詳細介紹了其應對美國行業(yè)巨頭5年侵犯商業(yè)秘密和專利權(quán)纏訴，終獲“一撤訴四連勝”的成功經(jīng)歷。

當時，中微半導體公司資深知識產(chǎn)權(quán)總監(jiān)姜銀鑫就表示，“中微在知識產(chǎn)權(quán)方面相當謹慎，于公司建立初期便成立了專門的知識產(chǎn)權(quán)團隊，未雨綢繆，針對潛在的知識產(chǎn)權(quán)糾紛可能性做了大量的分析排查。在部分海歸研發(fā)團隊核心成員回國加入之前，中微便已經(jīng)讓他們簽訂了不從原單位帶來技術(shù)機密的承諾書”。

2017年11月初，美國MOCVD（金屬有機化合物氣相沉積設(shè)備）設(shè)備廠Veeco宣布，美國紐約東區(qū)地方法院同意了其針對SGL Carbon，LLC（SGL）的一項初步禁令請求，禁止SGL出售采用Veeco專利技術(shù)的MOCVD使用的晶圓承載器（即石墨盤），包括專為中國MOCVD設(shè)備商中微半導體設(shè)計的石墨盤。Veeco此舉針對的正是中微半導體。

對此，中微半導體一方面積極發(fā)展第二和第三渠道的供應商；另一方面則在中國對Veeco提起專利侵權(quán)訴訟。

中微半導體披露，其于2017年7月向福建高院正式起訴 Veeco上海，指控其TurboDisk EPIK 700型號的MOCVD設(shè)備侵犯了中微的基片托盤同步鎖定的中國專利，要求其停止侵權(quán)并主張上億元侵權(quán)損害賠償。在中微半導體起訴后，Veeco上海對該中微半導體專利向國家知識產(chǎn)權(quán)局專利復審委（簡稱“專利復審委”）提起無效宣告請求。

同年11月24日，專利復審委于作出審查決定，否決了Veeco上海關(guān)于中微半導體專利無效的申請，確認中微半導體起訴Veeco上海專利侵權(quán)的涉案專利為有效專利。

2017年12月8日，福建省高級人民法院同意了中微半導體針對Veeco上海的禁令申請，該禁令禁止Veeco上海進口、制造、向任何第三方銷售或許諾銷售侵犯中微第CN 202492576號專利的任何化學氣相沉積裝置和用于該等裝置的基片托盤。該禁令立即生效執(zhí)行，不可上訴。

中微半導體對于Veeco上海的勝訴，成功打擊了Veeco妄圖通過專利戰(zhàn)打擊中微半導體的企圖。

“中微在過去11年輪番受到美國設(shè)備大公司的法律訴訟，但我們由于有堅固的知識產(chǎn)權(quán)防線，完全遵守美國和各國知識產(chǎn)權(quán)法律，一直處于不敗之地?！苯衲?月，尹志堯在接受“觀察者網(wǎng)”采訪時這樣說到。

堅持自主創(chuàng)新，專利超800件

而在面對國外競爭對手的挑釁，屢屢獲勝的背后，則是中微半導體長期以來堅持自主研發(fā)所獲得的過硬的自主技術(shù)專利。

據(jù)了解，目前中微的反應臺交付量已突破582臺；單反應臺等離子體刻蝕設(shè)備已交付韓國領(lǐng)先的存儲器制造商；雙反應臺介質(zhì)刻蝕除膠一體機研制成功，這是業(yè)界首次將雙反應臺介質(zhì)等離子體刻蝕和光刻膠除膠反應腔整合在同一個平臺上。

同時，中微一些基礎(chǔ)的研發(fā)也不斷地跟進尖端技術(shù)，以保證產(chǎn)品的研發(fā)能夠緊緊跟上甚至領(lǐng)先于國際上的技術(shù)發(fā)展水平。

中微半導體首席專家、副總裁也表示，刻蝕尺寸的大小還與芯片溫度有一一對應關(guān)系，中微自主研發(fā)的部件使刻蝕過程的溫控精度保持在0．75攝氏度內(nèi)，達到國際領(lǐng)先水平。

氣體噴淋盤是刻蝕機的核心部件之一，中微半導體聯(lián)合國內(nèi)其他科技公司開發(fā)出了一套創(chuàng)新工藝，用這套工藝制造的金屬陶瓷，其晶粒十分精細、致密。與進口噴淋盤相比，國產(chǎn)陶瓷鍍膜的噴淋盤使用壽命延長一倍，造價卻不到五分之一。

正是由于在刻蝕機及相關(guān)領(lǐng)域的不斷突破和創(chuàng)新，也使得中微半導體在刻蝕機市場份額快速增長。

資料顯示，截至2017年8月，中微已有500多個介質(zhì)刻蝕反應臺，并在海內(nèi)外 27 條生產(chǎn)線上生產(chǎn)了約 4000 多萬片晶圓；同時，中微還開發(fā)了 12 英寸的電感型等離子體 ICP 刻蝕機；此外，中微還開發(fā)了 8 英寸和 12 英寸 TSV 硅通孔刻蝕設(shè)備，不僅占有約50％的國內(nèi)市場，而且已進入臺灣、新加坡、日本和歐洲市場，尤其在 MEMS 領(lǐng)域擁有意法半導體（ST）、博世半導體（BOSCH） 等國際大客戶。

而在專利方面，中微半導體共申請了超過800件相關(guān)專利，其中絕大部分是發(fā)明專利，并且有一半以上已獲授權(quán)。

目前尹志堯的團隊精英中，上百人都曾是美國和世界一流的芯片和設(shè)備企業(yè)的技術(shù)骨干，大都有著20到30多年半導體設(shè)備研發(fā)制造的經(jīng)驗。而且這些工程師們必須有著物理、化學、機械、工程技術(shù)等50多種專業(yè)知識背景。

今年4月，中微半導體 CEO 尹志堯在公開合表示，目前中微半導體在全球各地已經(jīng)建置共計 582 臺刻蝕反應臺，并預期今年將增長至 770 臺。目前中微半導體產(chǎn)品已經(jīng)進入第三代 10nm、7nm 工藝，并進入晶圓廠驗證生產(chǎn)階段，即將進入下一世代 5nm、甚至 3．5 nm 工藝。

尹志堯表示，未來十年將持續(xù)開發(fā)新產(chǎn)品，擴大市場占有率，中微的目標是：2020 年 20 億元、2050 年 50 億元，并進入國際五強半導體設(shè)備公司。

5nm刻蝕機意味著什么？

不過，需要注意的是中微半導體5nm刻蝕機的研發(fā)成功和獲得臺積電采用，并不代表著中國大陸就可以自己生產(chǎn)5nm工藝芯片了。因為芯片的生產(chǎn)工藝非常的復雜，刻蝕只是眾多關(guān)鍵環(huán)節(jié)當中的一環(huán)。

但是，很多自媒體為了吸引眼球，卻往往故意夸大事實，以點概面，以5nm刻蝕機這一個環(huán)節(jié)上的突破，就大肆宣揚“中國已打破國外壟斷，掌握5nm技術(shù)”、“中國已可以制造5nm芯片”。

在去年尹志堯在接受央視媒體采訪曾表示，“國際上最先進的芯片生產(chǎn)公司像英特爾、臺積電、三星，它們的14nm已經(jīng)成熟生產(chǎn)了，10nm和7nm很快進入生產(chǎn)，所以我們必須超前，5nm今年年底基本上就要定了，現(xiàn)在進展特別快，幾乎一年兩年就一代，所以我們就趕得非常緊。”

顯然，尹志堯在視頻中所指的5nm是指的5nm的刻蝕機。但是，隨后這段采訪就被一大波媒體斷章取義，不顧事實的大肆吹噓。搞得尹志堯不得不在朋友圈發(fā)文辟謠：“中微不是制造芯片的，只是為芯片廠提供設(shè)備”?！叭绱藟櫬涞奈娘L誤國誤民，給真正埋頭苦干的科學家和工程師添堵添亂添麻煩。”

尹志堯今年在接受采訪時再次強調(diào)：“宣傳要實事求是，不要夸大，更不要為吸引眼球，無中生有，無限上綱。說我們的刻蝕機可以加工5納米器件，也只是100多個刻蝕步驟中的幾步?！?/p>

確實，正如我們前面所說，刻蝕只是芯片制造眾多關(guān)鍵環(huán)節(jié)當中的一環(huán)，在先進制程的刻蝕設(shè)備領(lǐng)域取得突破雖然可喜，但是在其他如光刻機等領(lǐng)域，中國仍處于嚴重落后。目前國內(nèi)進展最快的上海微電子也只是實現(xiàn)了 90nm 光刻機的國產(chǎn)化。

當然，我們也不能妄自菲薄，除了中微半導體之外，不少國產(chǎn)半導體設(shè)備廠商也在一些相關(guān)領(lǐng)域的先進制程設(shè)備上取得了突破。比如，在14nm 領(lǐng)域，硅／金屬刻蝕機（北方華創(chuàng)）、薄膜沉積設(shè)備（北方華創(chuàng)）、單片退火設(shè)備（北方華創(chuàng)）和清洗設(shè)備（上海盛美）已經(jīng)開發(fā)成功，正在客戶端進行驗證。

相信隨著國產(chǎn)半導體設(shè)計及設(shè)備廠商的努力，以及中國半導體市場的需求快速增長的拉動，中國芯將會越來越強大。