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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(jī)技術(shù)，推動(dòng)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(jī)一項(xiàng)核心技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)實(shí)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(jī)供應(yīng)，芯片進(jìn)口也面臨阻礙，因此該國已計(jì)劃研發(fā)全新的芯片制造技術(shù)。據(jù)悉，北方某國計(jì)劃以X射線進(jìn)行光刻，其具有一定的可行性。因?yàn)樗牟ㄩL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(jī)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(shí)在精準(zhǔn)度方面也更高。無獨(dú)有偶，日本企業(yè)其實(shí)早在去年就已研發(fā)無需光刻機(jī)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(dāng)下DUV光刻機(jī)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(kuò)大影響，許多資本開始進(jìn)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(jī)雙工作臺(tái)、刻蝕機(jī)、薄膜機(jī)等制造芯片的關(guān)鍵設(shè)備，目前都已實(shí)現(xiàn)自研。
芯片制造需要光刻機(jī)，其是芯片制造中的核心設(shè)備，涉及各種高端先進(jìn)技術(shù)，據(jù)說機(jī)器有80000多個(gè)零件，是半導(dǎo)體制造中技術(shù)含量最高的設(shè)備。
當(dāng)下，我國的光刻機(jī)技術(shù)也在逐步實(shí)現(xiàn)突破，一步步打破荷蘭等國外的壟斷。光刻機(jī)主要由投影物鏡、光源、以及工作臺(tái)三個(gè)核心系統(tǒng)構(gòu)成。工作臺(tái)是步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)的核心子系統(tǒng)，現(xiàn)在在工作臺(tái)這一技術(shù)上已經(jīng)有了重大突破。
日前，在清華大學(xué)機(jī)械工程系教授朱煜牽頭作用下，中國光刻機(jī)核心零部件頂級(jí)供應(yīng)商華卓精科公司的光刻機(jī)雙工作臺(tái)宣布研發(fā)成功，這無疑打破了荷蘭ASML在光刻機(jī)雙工作臺(tái)技術(shù)上的壟斷。據(jù)說，雙工作臺(tái)的處理速度多達(dá)每小時(shí)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(jī)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(jī)更低。
實(shí)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(jī)”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(yuǎn)來看，國產(chǎn)芯片制造技術(shù)有望迎來高速發(fā)展。
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