受到供求關(guān)系、復(fù)雜的國際環(huán)境以及高成本的壓力等,越來越多國家加快研發(fā)全新的芯片制造技術(shù)、光刻機技術(shù),推動芯片國產(chǎn)替代,著力擺脫芯片面臨著被“卡脖子”的困境。對于我國,光刻機一項核心技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)實現(xiàn)重大突破,這一突破,有望在芯片制造技術(shù)上打破荷蘭的壟斷!
變革芯片技術(shù),擺脫“卡脖子”困境
由于國際環(huán)境變幻莫測,近期北方某國也無法再獲得光刻機供應(yīng),芯片進口也面臨阻礙,因此該國已計劃研發(fā)全新的芯片制造技術(shù)。據(jù)悉,北方某國計劃以X射線進行光刻,其具有一定的可行性。因為它的波長比ASML所采用極紫外線還要短,X射線波長基于0.01nm-10nm之間。
EUV極紫外線波長長度為13.5nm,X射線光刻機無需光掩模就可以直接光刻,此舉可以大幅降低芯片制造成本,同時在精準度方面也更高。無獨有偶,日本企業(yè)其實早在去年就已研發(fā)無需光刻機的新芯片制造技術(shù),即納米壓印微影(NIL)技術(shù),可應(yīng)用于5nm工藝,打破當下DUV光刻機只可以應(yīng)用于最高7nm工藝的限制,而且成本更低。
打破國外壟斷,芯片國產(chǎn)替代可期
現(xiàn)狀下,我國的芯片面臨著被“卡脖子”,此前就出現(xiàn)過迫于某國壓力,扣留EUV設(shè)備出口到中國許可證的情況。再加上受半導(dǎo)體市場規(guī)模擴大影響,許多資本開始進入半導(dǎo)體賽道。而在眾多資金加持下,國內(nèi)企業(yè)開始頻頻傳出喜訊。光刻機雙工作臺、刻蝕機、薄膜機等制造芯片的關(guān)鍵設(shè)備,目前都已實現(xiàn)自研。
芯片制造需要光刻機,其是芯片制造中的核心設(shè)備,涉及各種高端先進技術(shù),據(jù)說機器有80000多個零件,是半導(dǎo)體制造中技術(shù)含量最高的設(shè)備。
當下,我國的光刻機技術(shù)也在逐步實現(xiàn)突破,一步步打破荷蘭等國外的壟斷。光刻機主要由投影物鏡、光源、以及工作臺三個核心系統(tǒng)構(gòu)成。工作臺是步進掃描投影光刻機的核心子系統(tǒng),現(xiàn)在在工作臺這一技術(shù)上已經(jīng)有了重大突破。
日前,在清華大學(xué)機械工程系教授朱煜牽頭作用下,中國光刻機核心零部件頂級供應(yīng)商華卓精科公司的光刻機雙工作臺宣布研發(fā)成功,這無疑打破了荷蘭ASML在光刻機雙工作臺技術(shù)上的壟斷。據(jù)說,雙工作臺的處理速度多達每小時270-300片,芯片制造效率提升35%,精度提升10%以上。
不僅如此,中國芯片企業(yè)華為海思還研發(fā)了芯片堆疊技術(shù),中芯國際的7nm工藝輔以芯片堆疊技術(shù),這些都充分說明國產(chǎn)芯片制造行業(yè)取得重大突破。芯片制造行業(yè)完全可以通過研發(fā)其他技術(shù)繞過EUV光刻機的限制,提升芯片的性能,甚至生產(chǎn)芯片的成本比EUV光刻機更低。
實際上,我們已看到,業(yè)界現(xiàn)已經(jīng)采用了“芯片堆疊”、“芯片拼接”、“3D光刻機”等技術(shù),芯片性能也在一定程度上得到提升。隨著芯片制造技術(shù)的變革,或許都對國外技術(shù)的依賴將逐漸減弱。從長遠來看,國產(chǎn)芯片制造技術(shù)有望迎來高速發(fā)展。