破釜沉舟,光刻机研制捷报频传;卧薪尝胆,中国芯精度还需提高
最近关于中兴被禁芯片事件,让我们意识到,自主芯片的研制是重中之重。然而,中西方差距并不仅仅是因为芯片。
在半导体设备制造方面,中国和西方差距最大的就是光刻机——由于光刻机研发资金需求大,门槛高,从事光刻机研发的企业也越来越少,日本的佳能和尼康过去也做光刻机,但目前佳能已经基本放弃光刻机领域,尼康的光刻机能做到20纳米,但市场份额已经被ASML挤压,无力再继续重金投入研发。
那么,什么是光刻机?光刻机是芯片生产中最核心的设备,处于科技领域的最顶层,也是大陆芯片生产设备制造的最大短板。不少网友会将光刻机和刻蚀机搞混,其实,光刻机的工作原理是用光将电路结构临时“复制”到硅片上,而刻蚀机是按光刻机刻出的电路结构,刻出沟槽的设备,是在芯片上做减法,与之相应的是做加法(镀膜)。
目前世界上先进光刻机基本被荷兰的ASML公司垄断,CPU芯片制程最先进的是14纳米,正在进行6、7纳米芯片的研究。先进的光刻机不卖中国人,并且卖给中国公司的稍过时的光刻机也有条款不准用于制造像龙心这类自主研发的CPU芯片。
光刻机用途广泛,有用于生产芯片的前道光刻机,有用于封装的后道光刻机,还有用于LED制造领域的投影光刻机。我国目前不缺后道光刻机,缺的是前道光刻机。
前道光刻机就是在芯片生产中将电路图映射到硅片上的光刻机,后道光刻机也被称为封装光刻机、bumping光刻机,在芯片生产出来后,线路图是裸露在外面的,还需要用后道光刻机来装个壳,就是常见的芯片四四方方、带针脚和商标的那一层。现在江阴的长电科技就是用后道光刻机来加工iphone 6芯片的。
2017年,成都中科院光电所研制出22纳米光刻机,成本不及某些小鲜肉的年收入,为外国同类产品研制费用的三分之一。虽然这款产品与国外差距还是很大,但是,这已经是了不起的进步。
光电所自主研制的紫外纳米压印光刻机
破釜沉舟,光刻机研制捷报频传;卧薪尝胆,中国芯精度还需提高,革命未成功,国人需努力!