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上海微电子28nm光刻机明年交付,国产集成电路走了一小步

前言:据悉,上海微电子将于2021年交付第一台国产28nm光刻机

一、国产光刻机之殇

在经历“中兴事件”与“华为被制裁“等后,美国不断向我国高科技领域发起限制与管控,企图将”中国制造2025“战略规划扼杀在摇篮中。通过科技霸权来压制我国,以达到继续领导全球发展。

光刻机(Mask Aligner),是用光来制作一个图形,具体操作大概是——在硅片表面匀胶,然后将掩模版上的图形转移光刻胶上,即将器件或电路结构临时“复制”到硅片上。由于光刻机的制造和维护需要高度的光学和电子工业基础,而全球也仅有几家制造商掌握,而它又是生产大规模集成电路的核心设备。

上海微电子28nm光刻机明年交付,国产集成电路走了一小步

因此,光刻机是限制中国集成电路与高科技产业发展得一道鸿沟。目前先进产业技术掌握在荷兰阿斯麦尔(ASML)、日本尼康(Nikon)与佳能(Canon)等公司,其中 ASML 在高端市场一家独大并且垄断 EUV 光刻机。从光刻机总体出货量来看(含非 IC 前道光刻机),目前全球光刻机出货量 99%集中在 ASML、尼康和佳能。其中ASML份额最高,达到67.3%,且垄断了高端 EUV 光刻机市场。

没有光刻机,国产集成电路与芯片制造行业寸步难行。

二、国产追赶步伐

我国的光刻机技术还处在起步阶段,在工艺制程上并不先进,甚至可以用“相对落后”来形容。

据媒体报道,上海微电子装备(集团)股份有限公司披露,将在2021-2022年交付第一台28nm工艺的国产的沉浸式光刻机。虽然这与当今国际顶尖的7nm乃至是5nm光刻机还有数代的隔阂,但是差距已经大大缩小,毕竟在此之前国产光刻机还是90nm。

上海微电子28nm光刻机明年交付,国产集成电路走了一小步

上海微电子将要交付的首台国产28nm的immersion光刻机,对比ASML的EUV 5nm光刻机有着近20年的不足,但对于国内光刻机制造来讲,已经将要跨出了很大的一步。光刻机直接限制了相关电子设备的发展,例如华为的芯片制造,由于它没有自己的芯片加工厂,长期以来一直在依靠台积电、中芯国际来代工。而长时间以来,美国对华为的施压始终存在,华为不得不调整自己的采购方向。

但是,有一个关键的问题,华为的手机产品使用的芯片为7纳米,而这类尺寸的芯片只能依靠ASML的EUV光刻机(7纳米)来量产。但是中芯国际并没有这个光刻机,此前,该公司曾向ASML订购了EUV7纳米光刻机,但是美方的频频施压令ASML始终没有发货,后来中芯国际受收到了ASML发来的另外一台非EMU技术的光刻机,虽然对该公司的光刻技术有一定的研发参考作用,但仍旧无法对华为需要的7纳米芯片进行量产。

上海微电子28nm光刻机明年交付,国产集成电路走了一小步

2019年,台积电、三星电子、英特尔分别都收到了ASML的EUV光刻机,因此华为如果想加工它的7纳米芯片,只能找这些公司,但分析来看,只有三星电子或许有一些可能。首先,美方对于台积电的控制大家都有一定了解,为限制华为的技术发展,美方限制台积电对华为提供芯片等技术的加工;而英特尔是美国的企业,更不可能放无视国家的管制措施来加工华为的产品;只有三星电子,在我国近期与日韩公司合作的范围内。至于其它光刻技术的公司,目前没有ASML的EUV光刻技术。

据一位从事光刻技术研发的网友介绍,半导体、芯片这类行业事实上很庞大,不是像人们想象那样,拿着高额的工资,做一些炫目的技术操作那么轻松。从硅的采集、提纯,到晶圆的切割、光刻八步,再到刻蚀、芯片测试,最后封装,每一个步骤对技术的要求都及其严苛,而“光刻”是成本最高、经验最匮乏的一步。

总体来看,我国的光刻技术还有很长的路要走,不过中国科学家们的智慧是无穷的,我们已经走过了两弹一星的光辉旅程,相信一定会在“光刻”之路继续前行。


来源:硬件之家-allchipdata,@Scheisse

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