光刻机|中科院研制光刻机,关键技术这家研究所经过八年研制已取得突破!
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中科院研制光刻机 , 关键技术这家研究所经过八年研制已取得突破!
华为在美商务部禁令后被断供芯片 , 华为手机已经出现芯片紧缺导致手机缺货现象 , 预计下半年手机出货将会下降 , 但明年如果情况没有改变 , 手机将可能出现断崖式下跌 , 有消息预计明年华为手机可能只有5000万台左右 , 比2019年的2.4亿台暴跌80% , 芯片成为了华为的“痛” 。
我国芯片制造领域 , 目前与先进的技术相比有较大的差距 , 目前我国大陆芯片制造龙头中芯国际可以生产14nm芯片 , 虽然与台积电的7nm、5nm相比还有不小的差距 , 本可以为华为代工一些要求较低的芯片 , 但由于使用了美国的部分设备材料 , 却同样受制于禁令不能为华为生产芯片 。
不仅仅是华为 , 我国被美国列入实体清单名录的企业有一百多家 , 很有可能这个名单还会被增加 。
要能为华为等被美国列入实体清单的企业生产芯片 , 就必须打造去美化芯片制造生产线 , 而在后道的封装测试环节我国的生产水平与先进相比差距已经不太大了 , 关键在前道制造方面 。
芯片制造的主要设备如氧化炉、涂胶/显影设备、光刻机、刻蚀机、离子注入机、CVD设备、PVD设备等 , 这些设备我国大多都能生产 , 只是与先进的设备还有差距 , 可以在较高制程生产线使用 。 但刻蚀机例外 , 我国中微电子生产的刻蚀机已经达到世界先进 , 并已经打入到台积电等先进大厂 。 其余的设备生产厂家也已经加紧研发 , 力争在不就得将来能逐步 , 赶上来 。
这些设备最关键的 , 也是最卡脖子的是光刻机 , 光刻机号称精密机械上的皇冠 , 一台光刻机价值10多亿人民币 , 有超过10万个零部件 , 连接的软管有10公里长 , 一台光刻机重量达到180吨 , 需要40个集装箱运输 , 有人说 , 先进光刻机的生产比原子弹还困难的多 。
我国上微电子曾经在2007年制造过一台90nm制程的光刻机样机 , 后续停顿了 , 因为即使这台机器与先进的光刻机相比差距较大 , 但还是有不少关键零部件是进口的 , 我国并不能生产 , 因此还不能算是完全自主 。
目前最先进的光刻机是荷兰ASML生产的EUV光刻机 , 可以做到7nm、5nm甚至更小制程 , 我国中芯国际在2018年订购了一台 , 受美国的阻扰至今也未能到货 , 可以说光刻机是我国芯片生产的咽喉 。
近日 , 我国中科院长白春礼在“率先行动”发布会上宣布将研制光刻机!并且表示 , 被封锁的清单就是我们研制任务的清单!
不过 , 还是有网友表示怀疑 , 我们能研制出光刻机吗?要知道 , 日本曾经是光刻机最先进的生产国家 , 曾经的佳能、尼康是光刻机的王者 , 却被荷兰的ASML打败 , 我们能行吗?
实际上 , 日本的佳能、尼康现在还在生产光刻机 , 只不过现在主要生产芯片制造后道封装测试 , 以及屏幕生产等所需要的光刻机 , 我国的上微电子也是一样 , 这些光刻机要求低一些 , 因此我国还是能生产光刻机的 , 只是性能不一样 。
其次 , 我国在光刻机领域的研制也没有停止 , 特别在最关键的也是难度最大的极紫外光光源方面 , 中科院长春光学精密机械与物理研究所(简称长春光机所) , 在上世纪90年代已经开始EUV/X射线成像研究 , 有了一定的理论基础 。
2017年 , 长春光机所“极紫外光(EUV)光刻关键技术研究”项目通过验收 , 该研究项目由长春光机所牵头 , 成员包括中国科学院光电技术研究所、中国科学院上海光学精密机械研究所、中国科学院微电子研究所、北京理工大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学 。
研发团队历经八年的艰苦奋战 , 采用13.5nm波长极紫外光 , 突破了制约我国极紫外光刻发展的超高精度非球面加工与检测、极紫外多层膜、投影物镜系统集成测试等核心单元技术 , 构建了EUV光刻曝光装置 , 在国内首次获得EUV 投影光刻32 nm 线宽的光刻胶曝光图形 。
当然 , 研制还在继续 , 在继续向更小的光刻线宽以及稳定性进发 。
1997年英特尔公司牵头成立了EUV LL联盟研究极紫外光 , 一直到2013年推出商用EUV光刻机 , 但并不稳定 , 2016年才真正量产EUV光刻机 。
2019年北京华卓精科在清华大学朱煜教授带领下 , 研制成功光刻机又一重要部件--双工件台 , 成为继ASML第二家掌握该核心技术的厂家 , 工件台是光刻机光源、投影物镜、工件台三大核心之一 , 同样是制造光刻机的关键部件 。
光刻机制造确实不是一件容易的事 , 但被别人卡脖子那是要命的事 , 因此再难我们也要迎难而上 。 而光刻机的主要部件 , 我们已经有所突破 , 据悉28nm制程的光刻机明年将会下线 , 更先进的光刻机给他们一些时间 , 相信也终将制造出来 。
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【光刻机|中科院研制光刻机,关键技术这家研究所经过八年研制已取得突破!】(图片来源于网络侵权必删)
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