中國的光刻機現在達到22納米 。在上海微電子技術突破之前,我國國產光刻機還停留在只制造90nm芯片的階段。這一次中國從90nm突破到22nm ,意味著光刻機制造的一些關鍵核心領域實現了國產化。掌握核心技術的重要性不言而喻。突破關鍵區域后,高階光刻機的RD速度只會越來越快 。國產光刻機突破封鎖,成功研發22nm光刻機。中國芯逐漸崛起。隨著信息社會的快速發展,手機、電腦 、電視等電子設備變得越來越“迷你 ” 。從以前的“手機”到現在只有幾個硬幣厚的時尚手機 ,從老式的矮胖電視到現在的輕薄液晶電視,無一不離開集成電路的發展,也就是我們通常所說的“芯片”。自從1958年世界上第一塊集成電路問世以來 ,體積越來越小,性能卻越來越強。光刻機是半導體芯片制造行業的核心設備 。以光刻機為代表的高端半導體設備支撐著集成電路產業的發展,芯片越來越小 ,集成電路越來越多,可以把終端做得小而精致。2002年,光刻機被列入國家863重大科技攻關計劃 ,由科技部和上海市共同推動成立上海微電子設備有限公司(以下簡稱“SMEE”)。2008年,國家啟動了“02 ”重大科技項目,持續攻關 。經過十余年的研發 ,我國基本掌握了高端光刻機的集成技術,部分掌握了核心部件的制造技術,成為集光學、機械、電子等多學科前沿技術于一體的“智能制造行業的珠穆朗瑪峰”。
國產光刻機任重道遠?!凹词鼓憬o圖紙,你也做不出一個光刻機 。”“就算全國都發展半導體制造 ,也很難成功。 ”ASML掌門人、TSMC創始人張忠謀在過去兩三年里不止一次公開表示,中國大陸自己無法成功制造光刻機。實際上,嚴格來說 ,位于荷蘭的ASML公司(ASML)是世界上唯一一家可以生產光刻機的公司,但它只是一家組裝公司。大量核心技術來自美國,在ASML的供應鏈中也有中國公司 ,如傅晶科技和沃爾特天然氣公司 。實際上,在光刻機成品方面,上海微電子自2002年成立以來 ,一直牢牢扎根于低端光刻機市場,90nm及以下工藝的產品一直在穩步出貨。公開數據顯示,2018年上海微電子出貨量約為50-60臺 ,約占大陸市場的80%。所以,以上兩人的論斷要加上一個前提條件,那就是“先進制造工藝”的光刻機 。我們常說的高級芯片是指生產工藝小于28nm的芯片,也就是28\14\7\5\3nm的工藝。這次上海微電子在光刻機舉行首個2.5D/3D高級封裝交付儀式 ,標志著中國首個2.5D/3D高級封裝在光刻機正式交付給客戶,但對于我們目前的卡頓芯片制造來說,只是暗夜中的燭光?!?”和“0 ”的故事雖然近年來“光刻機”屢見報端 ,但很少有人提到光刻機主要分為“前路 、后路、面板”三類 ??ú弊拥氖乔奥饭饪虣C,這次上海微電子發布了光刻機。如果把芯片制造比作食品生產,前面的路就是“食品 ”本身 ,后面的路就是包裝袋。面板制造屬于平時想不起來的“調味品”,但它的缺失會直接打擊消費者的味蕾,給數字生活調味 ,因為面板是C端用戶最“觸手可及”的 。因為沒有驅動芯片,無論是前端還是后端芯片,C端用戶都很難對芯片性能有直觀的體驗。但是 ,無論包裝和調味品對食品有多重要,如果沒有“食品 ”本身,它的價值就是“0”。所以要想充分體現后通道和面板芯片的價值,首先要有性能優異的前通道芯片 。在以前的光刻機制造中 ,其實光刻機并不是按照“NM”的個數來分類的,而是按照光源的波長來分為436nm光源的“g線光刻機”;具有365納米光源的“I線掩模對準器 ”;具有248納米光源的“KrF掩模對準器”;193nm深紫外光源的“DUV光刻機”;以及13.5nm極紫外光源的“EUV光刻機 ”,也是目前卡脖子的主打產品。目前上海微電子的產品技術已經觸及ArF技術和相應的光刻膠。目前 ,國內公司如上海新陽、通成新材料 、南大光電、景瑞股份有限公司等都已開展研發和生產。其中,南大光電旗下的ArF光刻膠已于2020年底順利通過客戶驗證,是國內首個通過產品驗證的國產光刻膠 。
在芯片界,光刻機是很多芯片制造公司爭相搶購的機器 ,和一般機器不同的是,光刻機是專門用來制造芯片的。如果是用來生產5nm芯片的話,更是需要EUV光刻機。
臺積電和三星希望購得更多的EUV光刻機 ,花錢都是小事,三星會長李在镕甚至親自到荷蘭ASML會見該公司高層,就是希望可以得到優先供貨 ??梢姽饪虣C有多么重要。
而我國中科院也宣布要入局光刻機,在光刻機的布局上 ,全力加速??梢灶A見的是,一旦中國生產出了純國產光刻機,可以在一定程度上解決國內芯片供應問題 。
為了實現這個目標 ,自然是需要大量光刻機投入到芯片制造產業中的,僅僅靠國外進口的話,別人未必有條件出售光刻機 ,而一勞永逸的辦法就是自己生產制造。只不過想要實現EUV光刻機的生產能力,確實還有一段路要走了。
那么光刻機的布局要如何延續呢?一則消息傳來,中科院再迎新技術突破 ,高端光刻機可能成為其次了 。
中科院正式宣布,8英寸石墨烯單晶圓成功亮相,在尺寸和產品質量上都是處于國際領先地位的。中科院在石墨烯芯片材料上迎來了技術突破 ,什么是石墨烯,石墨烯芯片又是什么呢?
石墨烯作為一種新型材料,在多項領域都能實現很好的應用,具備優異的光學、電學和力學特性。世界各國在對石墨烯材料的研究中 ,都沒能取得比我國更深入的進展,因為我們成功將8英寸石墨烯單晶圓亮相,將來可能用在芯片上 。
大家都知道 ,傳統的芯片都是硅基芯片,用硅作為芯片的材料,現有的一切技術 ,納米制程,光刻機工藝都是針對硅基芯片展開的。
在一堆沙子中提取純度為99.9999%的硅,最終制成單晶硅棒 ,再通過一系列的切割 、蝕刻、曝光、光刻 、封裝等工藝,才能把硅基芯片制造出來。整個制造過程中對光刻機的依賴性是非常大的,沒有光刻機 ,一顆芯片都造不出來。
而石墨烯芯片也被稱為碳基芯片,性能是硅基芯片的十倍,而且不會過度依賴高端光刻機 ??赡芤袁F有的國產光刻機水平,就能生產出性能不錯的碳基芯片。
如果能夠在石墨烯芯片 探索 上更進一步 ,完善碳基芯片的生產,那么芯片界或迎變局。這時候再看國內布局光刻機的進展,被視作可能是一個“幌子 ” ,用碳基芯片替代高端光刻機的布局 。
而石墨烯芯片的意義也是十分重大的。國際主流的芯片技術都是硅技術,我們想要趕上別人領先十幾年的技術,一時半會不太可能。但如果能憑借石墨烯的碳基芯片 ,是不是就能實現換道超車 。
這項意義可謂十分重大,而且在該領域上,各國都未能形成有效的芯片材料替代方案。隨著我國8英寸石墨烯單晶圓的面世 ,或許未來能實現這一切,也未可知。
機會從來都是自找的,主動抓住機會 ,才能迎來變局,迎來機遇 。
光刻機就目前市場局勢而言,還是很重要。短期內相信國內的 科技 企業還會繼續攻克光刻機技術,而長期的發展來看 ,石墨烯碳基芯片也能作為一種替代方案。
正所謂有備無患,技多不壓身,多掌握一項核心技術 ,那么在該領域就有更大的話語權,主動權 。不至于對方一條規則的發布,就要被卡脖子。
最好的情況是兩手抓 ,把各項不足的地方都給補上,并形成自己的技術體系。這樣才不會陷入被動。
你認為石墨烯芯片可行嗎?
中國光刻機現在達到了22納米 。在上海微電子技術取得突破之前,我國國產的光刻機一直停留在只能制造90nm制程的芯片。
這次我國直接從90nm突破到了22nm也就意味著我國在光刻機制造的一些關鍵核心領域上已經實現了國產化。而自己掌握核心技術有多重要自然不言而喻 ,在突破關鍵領域以后,更高階的光刻機的研發速度只會越來越快 。國產光刻機突破封鎖,成功研制22nm光刻機 ,中國芯正在逐漸崛起。
高端的投影式光刻機可分為步進投影和掃描投影光刻機兩種,分辨率通常七納米至幾微米之間,高端光刻機號稱世界上最精密的儀器,世界上已有1.2億美金一臺的光刻機。高端光刻機堪稱現代光學工業之花 ,其制造難度之大,全世界只有少數幾家公司能夠制造 。