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中国光刻机突破7纳米!已开始试产芯片,追平世界先进只差一步

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  文/若遥

  中芯国际前不久宣布其使用的DUV光刻机通过自研的N+1技术实现了“准”7nm芯片制造。这也仅仅意味着中芯国际已经有能力制造,韩日芯片企业制定标准下的7nm芯片而已,这一技术标准实际上称之为20nm工艺则更为合适。而且请注意,这里拥有的是芯片制造能力,而不是光刻机的制造能力。而这个中芯国际并不是如名字一般的,中国芯片制造公司,而是中芯国际集成电路制造有限公司,实际上是一个外国法人独资的有限责任公司。


  光刻机的研发制造作为芯片行业里的顶尖技术,即便是美俄也不能完全独立设计。整个世界的光刻机制造技术完全被荷兰的ASML公司所垄断,我国的光刻机研发制造技术的发展其实仍然有很长的路要走。光刻机的作用,简单来说就是以光作为刀片,在晶圆上刻画芯片图纸,是芯片生产加工中最为基础也最为关键的一环。虽然原理解释起来简单,但在实际研发制造中却是极度的复杂。为此,光刻机更是被称为是半导体制造业皇冠上的明珠。其制造涉及到了系统集成、精密光学、精密运动等多个领域的先进技术。而7nm实际上说的就是光刻机雕刻的精度,相当于一根头发的万分之一。而要想达到这样的雕刻精度,在雕刻过程中警员需要被快速移动,而这个移动不能产生任何误差,而这样的移动大概需要3000多步的公序,每一步都要有纳米级雕花的精细。为了实现这个精度,最先进的光刻机上有整整十万个零件。


  全世界能够生产高端光刻机的只有荷兰ASML一家。其最高端的精度能够达到5nm的EVU光刻机的售价达到了1.2亿美元。而且,即便是你有1.2亿美元,也还要受到美国的打压与限制。有钱也不让你买。光刻机不能自我生产研制,也就被其他国家卡住了脖子,从而限制了我国芯片工业的发展。中国买不到性能更为优秀的光刻机,目前的制作工艺也就停滞在了14nm。


  正是因此,光刻机也就在我们国家战略的一部分,可即便如此,也仍然无法在技术上实现跨越式的突破。中国目前最为强大的光刻机生产商是上海微电子设备公司,其做到的最精密的加工制程是90nm。大约相当于2004年使用的主流家用处理器的水平。而在当下我们主流的芯片生产技术已经来到了14nm到7nm这一级别。虽然这90nm制程的机器中我国实际掌握的技术并不多,但它的出现已经是我国芯片行业的一个里程碑了。这90nm的制程足够驱动我国基础的国防与工业,即便是国外要对我国的芯片行业加以限制,如今的我们也已经有了自己的反制措施。


  目前光刻机主要的技术难点主要存在于浸没式曝光与多重曝光等,我国现有的这一款DUV光刻机理论上在突破这些技术关卡之后是有能力达到10nm甚至7nm制程的。目前我国也在加紧公关研发。相信在不久的将来,我们国家也能够生产出属于自己的世界顶级光刻机。

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