值得说明的是,这已经是继六月份CHIPS法案(为五角大楼和其它政府运行机构的芯片制造项目提供最少120亿美元的资金)以来第二项针对半导体行业的资助,如果通过,将会像为美国芯片制造行业带来370亿美金(合计2614亿人民币)的补贴。
国产28纳米光刻机将量产,美国慌了
众所周知,美国在高 科技 行业有着几乎垄断的地位,此次针对芯片制造行业的巨额补贴一方面展现了美国政府对于高 科技 行业的重视,但更重要的一点是面对我国在芯片领域的不断进步有点慌张了,据悉,上海微电子于六月透露,将在明年或后年交付首台国产的28纳米工艺浸没式光刻机,此前国内的光刻机制造工艺还停留在90纳米。
光刻机的制造并非是一夕而成的,和国外相比,国内的光刻机技术起步较晚,又受到了西方国家相关技术的封锁,在研发的道路上只能摸着石头过河,甚至是芯片制造行业的权威人士,台积电创始人张忠谋也曾表示不看好大陆的芯片制造行业,此次上海微电子在光刻机制造上的重大突破,无疑是国内 科技 产业对于西方技术封锁的一次有力回击。
尖端技术的突破,离不开国家的帮助
作为目前最为精密的设备,光刻机的制造无疑是非常困难的,即便是在该领域内技术最为先进ASML公司,在制作光刻机的时候也需要德国的机械工艺、日本的复合材料、瑞典的工业机床技术以及美国提供的光源,在西方技术的封锁之下,国产光刻机更是寸步难行,面对如此困境,我国在2014年就以成立了国家集成电路产业投资基金,投资了多家半导体公司,在2018以及2019两年,我国对芯片业的投资金额也高达220亿元。
在国家的大力支持下,我国在芯片制造行业也有着许多新的进展,中微半导体的5纳米蚀刻机已经通过了台积电的验证,并将正式运用于今年5纳米芯片的发展,处于世界领先地位;还有制造芯片中的关键设备离子注入机也达到了国际先进水平,除此之外,还有南大光电的光刻胶打破了日本企业的垄断地位,都展现出了国产半导体技术蒸蒸日上的势头。
差距不容忽视,光刻机技术仍然落后
虽然上海微电子在国产光刻机制造商得到了突破,但是回归理性,我们还是不得不承认,28纳米的光刻机和荷兰ASML公司的5纳米光刻机仍然存在着巨大的差距,而且这种差距并非是一朝一夕就能够赶上的,以美国为首的西方国家对于我国的技术进步也必将采用更加严苛的技术封锁手段。
不只是光刻机,国内还有许多技术在不断的追赶着西方国家的脚步,我相信只要有足够的时间,技术的反超并非是完全没有可能的,那么你怎么看待国产光刻机的突破呢?一起来聊一下吧!
; 在新能源飞速发展和产品智能化的大背景下,高科技进入蓬勃发展阶段,所有高科技产品最不可或缺的核心部件就是芯片了。作为以智能手机为主要业务的
华为
,对芯片的需求量更是巨大。
大家都知道生产芯片最重要的器械就是
光刻机
,但由于受到来自
漂亮国
的制约,“实体清单”规则被修改后,
ASML
因为生产光刻机的技术有一部分来自于漂亮国,受此影响,连带着芯片代工厂也无法为华为公司提供芯片代工服务。
华为现在最先进的芯片是采用台积电5nm工艺制作的
麒麟9000芯片
,但随着“限制令”的制约,
麒麟9000
芯片的库存正在一天一天减少,在无法获得5G芯片的情况下,华为只能采用
高通
的4G芯片,没有
5G
芯片的支持,华为的5G手机只能当成4G来用,也因此,华为的手机业务受到了重创。
事实上,不仅是华为,我国其他高科技企业现在都处于“缺芯”状态。如果要解决“缺芯”难题,首先我们就要解决光刻机的自产自研问题。
中科院
立功了
为了实现我国高端光刻机的国产化,中科院长光所、上光所联合光电研究院在2009年,启动了“高NA浸没光学系统关键技术研究”,进行高端光刻机的攻坚。该项目于2017年在长春国科精密验收,曝光光学系统研发核心的骨干人员也在同年间转入长春国科精密继续钻研光刻机技术难题。
在此之后,国望光学引入
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
,以及
上海光学精密机械研究所
推动国产光刻机核心部件生产。在2016年,国望光学研发出90nm节点的ArF投影光刻机曝光光学系统,之后将继续向28nm节点ArF浸没式光刻曝光学系统研发进攻。
长春国科经济在2018年也传来好消息,攻克了高NA浸没光学系统的关键技术研究。这也是我国实现完全拥有自主知识产权的高端光刻机曝光光学系统的标志。这些成就的达成都离不开中科院的技术支持,可以说中科院立了大功了。
为什么要花费那么大的精力去研发曝光光学系统呢?这对光刻机的制造很重要吗?这我们就要从光刻机的工作原理说起了。光刻机又叫掩模对准曝光机,它的工作原理简单地说类似于照片冲印的技术。
光刻的过程就是在制作好的硅圆晶表面涂上一层光刻胶,然后通过紫外线或深紫外线透过
掩膜
版,把上面的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上,在
光刻胶
的覆盖下,这些被光线照射到的部分会被腐蚀掉,而没有被照射到的部分就会被保留下来,形成我们所需要的电路结构。所以曝光系统可以说是光刻机的核心组成之一。
国产光刻机正式传来好消息
根据国望光学在发出的公示,
投影光刻机曝光光学系统将应用于28nm芯片的批量生产当中。
在这之前,我国只能制造出用于90nm制程的光刻机,但随着这两项技术的突破,我国对于28nm光刻机制程实现了突破性的进展。
28nm芯片有着比90nm芯片更加优越的性能,用途也更加广泛,尤其是对于新能源产业,如新能源汽车或者智能家居产业填补了对于28nm芯片缺失的空缺。
此外,根据媒体消息,上海微电子也做出披露,在2021到2022年将会交付出第一台28nm工艺的国产沉浸式光刻机。这表明我国完全能实现28nm芯片自由。拥有完整的知识产权和自主产业链,就无畏海外市场在芯片上对我们“卡脖子”了。
虽然28nm芯片已经能满足大部分的生产需求,但是对于华为这些手机厂商和其他一些国产芯片来说,28nm的精度还是不够用的,接下来我国的下一步目标便是进行5nm制程光刻机的攻克,手机对于芯片的精度要求要更高,所以目前我国还是不能停下研发的脚步。
虽然目前我国还没研发出5nm制程的光刻机,但已经可以制造出5nm制程的刻蚀机了,这对于我国芯片发展也是一个鼓励性的好消息。
成果是喜人的,但如果拿来与世界上最先进的7nm制程光刻机比的话还是远远不够的,国产化光刻机的道路还要走很远。
月初一条“中科院5nm激光光刻技术突破”的新闻火了,在很多无良自媒体的口中这则新闻完全变了味,给人的感觉像是中国不久将会拥有自己的5nm光刻机,其实真实情况完全不是一回事。下面我们就来谈谈这则新闻真实的内容到底是什么,以及中国光刻机5nm生产技术还要多久才能取得突破。
中科院5nm的光刻技术和光刻机关系不大其实“中科院5nm激光光刻技术突破”的新闻来源是在中科院网站上的一篇论文,文章的主要内容其实是讲微纳加工领域里的一个进展,中心思想是超高精度的无掩模的激光直接刻写。由于文章中采用了一个叫“lighography”的词,这个直接翻译过来就是光刻的意思。再加上5nm这个数值,很容易让人联想到的是中科院在5nm的光刻机上取得突破。由于一些自媒体翻译错误以及想要煽动公众情绪获取大量的流量,于是这个错误的新闻就得到了大量的传播转发,进而误导了不少关心中国光刻机发展的朋友。
论文和完全商用是两码事其实就算论文讲的真是在光刻机领域取得的突破,但是想要完全商用并不容易。前段时间“碳基芯片”这个概念也上了一阵子热搜,碳基芯片具有成本更低、功耗更小、效率更高等优点,并且在未来可能用于我们的手机或者电脑的芯片方面。为什么热度没有能够持续下去?最主要的原因还是因为它的商用遥遥无期。碳基芯片现在还是停留在实验室阶段,想要完全商用最起码要二十年以上,这就注定了它和现在主流的硅基芯片没有任何的竞争力。同理就算中科院的论文讲的是5nm光刻机技术,想要完全实现商用不知道还要多久。
中国和荷兰ASML的差距最起码也在十年以上现在国内最好的光刻机生产企业应该是上海微电子,目前生产的最好光刻机也只是90nm的制程。尽管有传言说上海微电子明年将会推出28nm的全新光刻机,但是和ASML的EUV光刻机精度依旧相差甚远。中国想要生产5nm的光刻机有一个最大的难点,就是自主研发。这不光意味着我们需要跨越从28nm到5nm这个巨大的障碍,并且在突破的过程中最好不要使用其他国家的专利,只能发展出一条属于自己的光刻机道路。需要达成这么多的条件,研发的难度可想而知。总的来说短时间内我国的光刻机技术取得重大突破的概率为0,还是要被人牵着鼻子走。落后就要被挨打卡脖子在任何时候都是真理,只希望我们国家的科研人员能够迎头赶上,尽快取得突破吧。