光刻机|8年时间研发光刻机关键技术,原来中科院早就启动光刻机研究计划

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今天跟大家聊一聊:8年时间研制出光刻机关键技术 , 原来中科院研制光刻机的计划早就已经进行了 , 在这样举国之力下 , 多久能够实现光刻机的国产化呢?

在华为芯片被断供之后 , 在手机业务上受到了很大的影响 , 依靠库存的芯片 , 也只能够满足今后半年手机的出货量 , 如果没有办法及时解决芯片供应的问题 , 华为明年的手机出货量将会极大降低 , 有可能会降低到5000万台左右 , 在2019年的时候 , 华为的总出货量达到了2.4亿台 , 对于这样的落差不仅华为难以接受 , 就连国人也表示惋惜 。

目前中国在整个芯片领域的技术水平 , 跟欧美国家还是有很大差距的 , 虽然华为拥有了最为先进的设计工艺 , 但却缺少了相应的制造工艺 , 只能依赖于台积电完成芯片的代工生产 , 这样“严重偏科”的后果也逐渐展现了出来 , 华为的处境也是目前整个中国半导体领域的缩影 。
其实目前中国在整个半导体领域的相关技术 , 也并不是都很差 , 主要是卡在了制造工艺上 , 在芯片设计以及最终的封装测试上 , 都有相应的企业能够达到顶尖的工艺水平 , 而目前我们主要卡在了光刻机上 。

光刻机作为人类历史上最为精密的工业设备 , 其中要用到的零部件超过了10万个 , 整体的重量更是达到了180吨 , 正因为如此一台的售价就高达了数10亿 。 目前能够拥有光刻机制造工艺的也只有上海微电子 , 早在07年的时候他们就实现了90nm光刻机的制造 , 后来由于种种原因就搁浅了这个项目 , 当时的大部分零部件都是依赖进口的 , 上海微电子也只是完成了组装部分 。
目前能够制造顶尖的EUV光刻机的也只有荷兰的ASML , 最为先进的光刻机可以实现5nm的制造工艺 , 目前台积电以及三星都已经在使用了 , 而我国不能在制程工艺上再进一步提升 , 就是因为没办法获取到ASML公司最新的光刻机 。

而近日中科院院长白春礼也把光刻机的研发 , 纳入了今后的重点研制任务里面 。 但是这其中也存在着很多的质疑 , 尖端的光刻机我们真的能够研发出来吗?荷兰的ASML能够做到垄断全球市场 , 那可是打败了很多强劲的对手 , 日本的佳能以及尼康就是一个例子 , 他们是最早参与光刻机研发的企业 , 而如今他们都已经放弃了 , 我们是否还有希望呢?
【光刻机|8年时间研发光刻机关键技术,原来中科院早就启动光刻机研究计划】实际上日本这两家公司并没有放弃生产光刻机 , 只是他们目前已经转向了屏幕制造领域 , 所生产出来的光刻机也主要用于该领域 , 而上海微电子此前制造出来的光刻机 , 和他们有着异曲同工之妙 , 虽然能够生产但是工艺要求较低 , 在性能上也有着很大的差别 。

中科院早就已经介入光刻机的研发
早在上个世纪90年代的时候 , 长春光机所就已经开始对极紫外光源展开了研究 , 这时光刻机最难的一部分 , 但是就已经开始了EUV/X射线的成像研究 , 虽然并没有取得很大的成就 , 但是也奠定了一定的理论基础 。

经过多年的研发 , 终于在2017年的时候 , 长春光机所极紫外光(EUV)光刻关键技术研究项目通过了最终的验收 , 该项目联合了多家研究机构以及各大高校 , 也代表着中科院最高的研究成果 。
经过了8年时间的刻苦研发 , 攻克了超高精度极紫外多层膜、非球面加工与检测等等核心单元技术 , 这些技术都是采用13.5nm的极紫外光实现的 , 共同构建了EUV光刻曝光装置 , 最终实现了32nm的光刻胶线宽图形 , 这也是我国首次达到这样的精度 。

虽然目前在极紫外光技术上还不稳定 , 但对于我们来说已经是很大的进步了 , 最高研发极紫外光技术的是英特尔公司 , 从1997年开始研究 , 直到2016年才实现了最终商用量产的EUV光刻机 , 他们也整整花了9年的时间 , 所以我们在毫无基础的情况下能够这么快实现突破 , 已经非常的不容易了 。
在2019年光刻机又迎来好消 , 清华大学朱煜教授团队研制成功了 , 光刻机又一核心设备“双工件台” , 此前仅有荷兰的ASML公司能够掌握 , 这也一下子打破了他们的多年技术封锁 。

虽然光刻机制造过程异常的复杂 , 但是被人卡脖子的滋味并不好受 , 目前我们已经具备了制造光刻机的一切条件 , 即使不能达到同等的工艺 , 但是对于光刻机的制造能力 , 我们也必须要有 , 对此你们有什么看法呢?
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