国内首家掌握干法刻蚀的民营企业 宝丰堂攻克“造芯”重要一环

　　发展数字经济需要海量芯片支持，芯片制作需要半导体产业全力协同。受美国禁令影响，目前全球“缺芯”问题持续发酵，解决半导体生产设备“卡脖子”刻不容缓。

　　作为登上广东“专精特新”新品发布会(以下简称“新品发布会”)首场发布会的20家企业之一，珠海宝丰堂电子科技有限公司(以下简称“宝丰堂”)靠着“半导体晶圆等离子去胶设备”从遴选中脱颖而出，成为高端制造业的优秀代表。

　　宝丰堂展示的设备采用等离子去胶技术方案，能实现0.1纳米级的加工精度，既能去除晶圆表面光刻胶，又能蚀刻半导体晶圆外延片表面的物质，该设备能参与第三代半导体材料的产业链。它能以低成本、高产能、高品质的竞争优势，推动中国半导体制造产业迈向新台阶。

　　等离子体 干法 刻蚀，助力半导体晶圆精细化加工

　　据了解，等离子技术用途广泛，可用于微电子设备清洁、镀膜、消毒等领域，如去除芯片表面的污垢和杂质、手机屏幕防水、镜片镀膜、手术器械消毒等。

　　宝丰堂是国内首家掌握等离子体干法刻蚀技术的民营企业，也是继中微半导体、北方华创之后的国内第三家科技企业。与同行相比，宝丰堂在细分领域更为专业化，使它对更新响应速度更快。

　　宝丰堂研发总监丁雪苗介绍，高度专业化的研发生产，让宝丰堂的半导体晶圆等离子去胶设备有明显的成本优势、产能优势。该公司的设备在国内售价约300~400万，而购买同类型的进口设备需要700万以上。经测试，宝丰堂的半导体晶圆等离子去胶设备1小时能生产约80片晶圆，比欧洲某款同类型设备uph(每小时产量)高31%，“我们不仅生产速度快，质量等同欧洲产品”。

　　半导体晶圆等离子去胶设备采用“干法”去除半导体表面的光刻胶，“干法”指在等离子体环境内，通过调整不同气体的比例，利用不同气体的化学反应，实现只去除光刻胶而不伤及晶圆其它材料。在芯片体积越做越小的趋势下，等离子体的处理精度能达到近乎“原子级”的0.1纳米。与用药水浸泡或冲击光刻胶使之脱落的“湿法”相比，等离子体几乎没有线宽限制，能为芯片精细化加工带来巨大优势。

　　干法刻蚀的技术难点在于，如何创造均匀分布的等离子体环境。气体、温度分布不均匀都会造成等离子体环境偏差。为此，宝丰堂投入大量人力和研发成本，历时5年攻克技术难关。通过引进香港城市大学、南方科技大学等高校人才、外派技术人员出国学习先进技术等手段，突破了等离子体的处理均匀性难关。

　　目前，宝丰堂一年能生产50台半导体晶圆等离子去胶设备。公司正计划新盖一处厂房，以进一步提升产能。

　　赋能“中国芯”突围，需要半导体产业链配套齐全

　　近年来，中国半导体产业正蓬勃发展，但是高端制造业面临“缺芯少核”的卡脖子问题日益凸显，受美国芯片禁令影响，大批科技企业遭受巨大冲击。

　　以高通骁龙888的芯片为例，需要经过五六十次的光刻加蚀刻才能形成芯片结构。期间还要经过注入离子、AOI光学检测、薄膜生长等工序。从原材料到产品，一枚芯片需要近百道工艺打磨，耗时至少一个月，行业技术门槛难以逾越。

　　宝丰堂能解决晶圆生产的两个基础环节。一是去胶，二是氧化物刻蚀。丁雪苗介绍，要达到高通骁龙888芯片的水平，若不采用干法处理，芯片体积或功耗可能要大一倍。简单来说，原本手机电池的电量能用一天，结果现在只能用半天。如此会大大限制芯片做精、做小。

　　重重技术壁垒下，中国芯片行业国产化面临着诸多困难。丁雪苗认为，造出“中国芯”，要加强装备配套产业链上下游企业的合作，国家需要继续加大力度扶持高端制造业的全产业链成长。只有成熟的半导体产业配套链，才能保障供应安全，将更轻松完成国产化达成率。

　　成立于1993年的宝丰堂，多年来坚定走专业化路线，深耕等离子领域的研发与应用，有着深厚的技术与人才积淀。在研发半导体晶圆等离子去胶设备之前，宝丰堂一直为LED、线路板、手机等电子行业提供等离子设备。

　　丁雪苗说：“宝丰堂钻研的设备属于一个细分领域里的细小分支，产品非常专业化。”他表示，10年前，美国的等离子设备是电路板行业的老大。近几年，宝丰堂产品在电路板行业的市场占有量最大，大量等离子设备出口到欧美国家。

　　据介绍，宝丰堂的传统等离子设备具备一定的市场体量，近两年销售额达到约1.5亿元。经过多年发展，宝丰堂已成为国内某头部企业的等离子体设备最大供应商。“一年要为他们供应200多台等离子设备。”