中國重大突破,國產光刻機技術獲得突破,即將實現量產,已成為世界上唯一一個能夠單獨生產光刻機的國傢!
然而,光刻機是我國多年來,就算當前已經突破,也不能驕躁。
首先最需要面臨的就是兩個問題:我國首臺高端光刻機跟目前市面上最先進的對比有何區別?又何時才真正實現量產?
歷史性時刻,國產光刻機來瞭
21世紀以來,芯片已經成為瞭科技界的“頂流”,不管是電腦、手機亦或者平板、電視等等產品都離不開它。這就就好比曾經工業革命的蒸汽機、內燃機,是決定技術能力以及生產能力的重中之重。
隨著近些年來我國飛速發展,其他國傢有瞭危機意識,開始對中國進行瞭技術封鎖,限制芯片出口到我國。
芯片被禁的消息一出,其他國傢網友紛紛在外網上嘲諷“可憐的中國啊,如今隻能用電飯煲做芯片瞭”,還有不少人在下面回復笑哭的表情包,嘲諷味十足。
就連我國一部分教授都對中國技術持悲觀態度,認為中國永遠造不出光刻機,就算拿著圖紙給我們都未必能造出來。
中國有一句老話,三十年河東,三十年河西。近日,工信部正式公佈我國技術獲得重大突破,我們已研發出中高端光刻機,並即將實現量產。
要知道,這意味著我國率先成為瞭世界上唯一一個可以單獨生產光刻機的國傢!這一消息的傳出,啪啪打臉當初發出嘲笑之聲的人。
從工信部發佈的文件來看,公佈瞭兩種類型,一個是氟化氪光刻機(KrF),另一個是氟化氬光刻機(ArF)。
KrF晶圓直徑300mm,照明波長248mm,分辨率≤110mm,套刻≤25nm。ArF晶圓直徑300mm,照明波長193mm,分辨率≤65mm,套刻≤8nm兩者對比而言,KrF是中端產品,而ArF的技術難度更高,也更先進為高端產品。
我國終於等來瞭歷史性時刻,屬於中國的光刻機時代終於來瞭,芯片再也不會被卡脖子瞭。
中國高端光刻機,跟國外最先進的設備對比
今天我們先暫時拋卻中端產品不談,從高端的ArF說起。那麼,我國最高端的光刻機跟世界上最先進的機器對比如何呢?
一個表格,就能夠一目瞭然地看出其區別。
目前,世界上最高端的光刻機荷蘭ASML TWINSCAN EXE:5000從數據上來對比,晶圓直徑基本沒有區別,而在照明波長、分辨率、套刻上依舊有很大區別,相差8倍之多。
排名第二、第三的分別是日本的尼康跟佳能,但很明顯可以看出我國的產品在分辨率以及套刻上是遠勝過佳能的,基本上已經進入瞭世界前三的行列。
雖然跟荷蘭ASML對比我國的產品依舊有較大差距,但要明確知道的是,中國的產品完全是自己造出來的,而荷蘭的則是集多個國傢的技術、零部件等於一體的組裝機。
都說萬事開頭難,我們既然能自己造出高端光刻機,相信未來將分辨率跟套刻繼續往上提升也並非難事,隻是時間問題。
光刻技術究竟有多難,世界都為之頭疼
光刻機雖然已經面世有很長一段時間瞭,但是市面上的光刻機都是多個國傢共同拿出最高尖技術組合而成,如今除瞭中國之外,沒有任何一個國傢能夠單獨制造光刻機。為何制造出一臺光刻機如此難,究竟有哪些難點呢?
它是一種利用“光”來達到超精細刻畫的工藝,要求達到頭發絲的千分之一甚至萬分之一細度,這一點是極難做到的。
為瞭能夠讓“光”精準投射在晶圓上,所有的零部件都需要十分精密,就以物鏡為例需要達到納米級加工精度。
這就好比在一顆肉眼不可見的灰塵裡雕刻一幅復雜又精美的畫,肉眼或許看不見,但使用顯微鏡放大之後能夠看得清清楚楚,可謂是納米級“藝術”。
除瞭需要達到高精度之外,對於穩定性得要求也非常高,即便是細微得抖動都有可能讓芯片得生產功虧一簣。機器需要保證在生產得時候保證穩定性,以確保在做“雕刻”時能夠準確無誤。
達到精度跟穩定隻是光刻機得基本要求,整個機器就像是一個巨人,每個部位都需要精密得部件組裝,其中涉及得學科知識十分復雜,涉及光學、電子、材料、計算機等多重領域。
在我國研發出光刻機之前,這些高尖技術僅僅掌握在少數國傢以及企業之中,因此任何國傢想要使用芯片隻能從他們手裡高價買入。
光刻機不僅對技術要求高,還需要投入巨大的成本,要知道一臺光刻機能夠賣出上億美元高價,生產周期也是按照年來計算的。
近幾年,國外對我國的芯片技術禁令越來越多,想要以此來限制我國發展。很顯然他們這一步走錯瞭,如今中國高端光刻機時代來臨瞭。
中國光刻機突破,將會迎來巨大改變
新聞公佈上並未透露研發出光刻機的研究團隊,有不少人猜測可能是上海微電子,畢竟它在我國實力是排名首位的,也有不少網友猜測困難是實力第二的中電科。
不管怎樣,國產65nm幹式光刻機的存在已經被實錘,並且已經成熟到能夠在市場上大量推廣的程度,這意味著我國28nm以上程制的芯片已經走向成熟,將實現全流程國產化。
28nm或許不是世界第一先進技術,但對於我們而言意味著我國的芯片已經走向瞭高端領域,未來將會迎來巨大改變。
在市場上的芯片種類之中,除瞭最先進的CPU、AI以及GPU之外,其他的工業級使用的都是28nm的芯片。
譬如,我們日常生活之中常見的電視、空調、智能手環、汽車、高鐵、無人機,包括軍工行業的火箭、衛星等等使用的都是28nm芯片。因此,我們實現突破28nm的光刻機技術雖稱不上世界第一先進,卻足夠用瞭。
按照推測,產品從研發成功到實現量產需要一定的時間,首先會進廠測試,確保萬無一失之後開始小規模量產,並公開進行推廣,最後到大規模量產。
現在文件之中明顯已經進入瞭公示推廣階段,這意味著我們離大規模生產隻有一步之遙,或許明年下半年、最遲2026-2028年,我們就能夠在市面上看到國產芯片投入使用瞭,讓我們一起期待吧!
參考資料:
分辨率≤65nm,國產光刻機引來裡程碑突破 2024-09-15