我国第一台光刻机的意义与差距!
近日,工业与信息化部印发《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2024 年版)》通知。据“工信微报”介绍,重大技术装备是国之重器,事关综合国力和国家安全。有必要注意一下的是,在重大技术装备文件列表中包含了国产氟化氪光刻机(110nm),和氟化氩(ArF)光刻机(65nm)的内容。
两者均属于DUV光刻机,氟化氩光刻机参数为分辨率≤65nm、套刻≤8nm;氟化氪光刻机参数为分辨率≤110nm、套刻≤25nm。
光刻机作为人类科技之巅,研发难度是很难来想象的,截至2023年,我国的芯片需求占全球芯片总产量的三分之一。这无疑表明我们对芯片的强烈依赖。光刻机的行业壁垒很高,不是轻而易举就能攻破。加之海外对芯片、光刻机的严密管控,就像被其抓住了科技命脉。华为被限制
美国对中国的芯片出口实施了一系列的限制措施,这些措施跟着时间的推移一直更新和加强。以下是一些关键的禁令和限制:
先进计算芯片和AI芯片的限制:美国政府限制了英伟达、AMD等公司的高端AI芯片与半导体设备向中国的销售。这些限制包括对特定技术参数的定义、管制适用的目的地和条件等方面做了修订和说明,以阻止中国获取高算力的AI芯片和芯片制造工具。
光刻机出口限制:美国对向中国出口先进光刻机实施了限制。例如,荷兰ASML公司被限制向中国出口NXT:2000i及更先进的浸润式光刻机,但较早版本的设备如NXT:1980Di在某些条件下仍旧能出口。
《芯片和科学法案》:2022年8月,美国总统拜登签署了《芯片和科学法案》,该法案旨在推动芯片制造“回流”美国本土,并限制获得补贴的美国及其盟友伙伴的企业在中国和其他关切的国家新建或扩大先进制程芯片厂。
对中国澳门地区及D:5组地区的出口管制:美国商务部工业和安全局(BIS)采取了“推定拒绝政策”,即对向这些地区出口受控AI芯片的申请默认拒绝,除非有特殊理由。
对中国的特定半导体制造物项的限制:美国商务部工业和安全局(BIS)发布了对中国的先进半导体和计算设备的出口管制,包括对特定半导体制造物项的出口限制,以限制中国先进制造的能力。
对中国特定企业的出口限制:美国将多家中国企业列入实体清单,限制这一些企业获取美国技术和产品。
所以该领域的自主可控有很重要的战略价值。虽然起步很晚,而本次高端DUV光刻机的问世,对于我国芯片产业而言,无疑是注入了一针强心剂。
DUV技术是目前主流的光刻技术,能用来制造几十纳米到几纳米(如28nm、14nm、7nm等)的芯片制程。
为了实现更高的分辨率,DUV光刻机会采用各种先进技术,如浸没式光刻、多重曝光和相移掩模等。
EUV技术是用来制造更先进制程(如5nm、3nm等)芯片的关键技术,因为它能制造更小的特征尺寸。
EUV光刻机的制造和运行成本非常高,且技术复杂,但它们是推动半导体行业向更高性能、更小尺寸发展的关键。
近期推出了两种国产的半导体光刻机械,都属于DUV。其中一种能够在193纳米波长下工作,分辨率低于65nm,重叠精度低于8nm;另一种则在248nm波长下工作,分辨率为110nm,重叠精度为25nm。
可能很多观众想知道,能做多少nm的芯片。举个简单的例子:台积电曾用ASML的1970i型光刻机生产过7nm芯片。这个型号的光刻机分辨率远达不到7nm,但台积电通过多次曝光的方式,实现了7nm的芯片制造。不过,这样的形式并不是最佳选择,因为多次曝光意味着设备的使用效率会下降,生产周期变长,良品率自然也低。国产的这款65nm氟化氩光刻机虽能通过多次曝光制造更小尺寸的芯片,但就像台积电的1970i一样,成本会非常高,良品率也很难保证。因此,虽然它理论上可以做7nm芯片,但在实际大规模量产中,基本是不可能。
既然7nm不太现实,那14nm呢?这里就要提到中芯国际了。中芯国际目前已能量产14nm芯片,而他们用的是从ASML采购的DUV浸润式光刻机。相比国产的这款65nm氟化氩光刻机,中芯国际使用的设备分辨率更高,产能也更强。
我们这款65NM的光刻机离AMSL的浸润式光刻机还存在一定差距,所以在生产14nm芯片上也不占优势,更多业内专家觉得,这款65nm光刻机最合适的目标并不是8nm或者14nm,而是28nm。这也是怎么回事网络上很多人把它称为“28nm光刻机”。28nm工艺虽然已经不算最先进,但它的技术相对成熟,良品率高,生产所带来的成本也比较低。
28nm芯片其实在我们生活中普遍的使用,例如汽车电子、家用电子、物联网设备、医药器械等。这款光刻机的研发成功,也确保了这些领域的芯片不会再有掣肘的风险。这次的光刻机面世虽然说在尖端科技芯片领域上没有帮助,但这也向海外传达了一个信息,“我们大家可以做出光刻机,封锁是封锁不住的”。
环顾光刻机的最高领域,也就是手机芯片,苹果手机A17芯片现在能做到3nm。而能够加工这个芯片的厂就在我们宝岛台湾,也就是我们熟知的台积电,网络消息称台积电正在研发2nm制造工艺,预计在2025年实现量产。
所以这一次光刻机的突破才只是起步,是为我们后面更大的突破做铺垫,现在中芯国际是可以加工芯片,但光刻机都是外部买来的。终归不是自己的。那就沿着他们走过的路,追赶他,成为他,超越他。现在我们已完成了第一阶段的小目标,希望我们能戒骄戒躁,稳扎稳打,造出属于自身个人的超级光刻机。返回搜狐,查看更加多