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國產光刻機該如破局?我國已投入3387億扶持,中企一個月產出兩臺[圖]

2020年04月20日 10:07:24字號:T|T

    “我們不生產水,我們只是大自然的搬運工“,一家生產礦泉水公司的口號卻與一家半導體企業的理念遙相呼應。自2017年臺積電市值躍居為全球首位后,像美國英特爾這樣的半導體企業也只能跟其身后。在掌門人張忠謀的帶領下,臺積電走了芯片代工這條路,并且成為了蘋果、高通以及華為自研芯片離不開的代工廠。但代工巨頭臺積電的芯片制造設備對美國具有極大的依賴性,在美國對華為的步步緊迫下,為了防止中興事件的再一次發生,華為芯片的代工也逐漸轉向了國內芯片制造公司。

出品|國器

    華為砍掉臺積電代工的5納米芯片訂單量是否轉向國內供應鏈?

    根據有關消息,目前華為旗下的海思公司砍掉了交由臺積電代工5納米芯片的訂單量,但如今僅有臺積電和三星兩大企業拿下了5納米加工工藝,至于華為是否想扶持除屏幕之外的芯片國產供應鏈我們不得而知,根據目前的國際半導體形式,華為也必須打造一條可靠的國產芯片供應鏈。目前華為為自家手機新研制的14納米級芯片麒麟710A,就是由中芯國際代工生產的芯片,這僅僅是華為從設計國產芯片到芯片制造國產化的第一步,而中芯國際能生產芯片的關鍵設備就是“光刻機”。

    中芯國際已經代工華為麒麟710A 14納米級芯片并有能力實現量產

    與臺積電本身的性質相似,中芯國際也是屬于全球先進的芯片代工企業之一,自2000年成立的中芯國際經過上十年的發展,做到了全中國規模最大技術最為先進的芯片加工企業。而中芯國際能替華為代工14納米芯片的原因在于,其已經掌握14納米加工工藝并且實現了量產,這也是中國中高端半導體行業的里程碑。不僅如此中芯國際目前正在抓緊時間向著7納米級芯片邁進,而且還斥資8.4億人民幣向ASML公司訂購了一臺極紫外光刻機,以謀求在7納米級技術上有所突破。

    兩年前中芯國際向ASML公司花費8.4億訂購的EUV光刻機至今未到貨

    但令所有人沒想到的是,這臺堪稱天價的芯片加工設備歷經兩年仍未交付,并且近期在美國的刁難下其交付仍然遙遙無期。那么EUV光刻機為何會賣出天價,相較于普通的DUV深紫外光刻機有什么不同呢?在硅晶圓加工成芯片的過程中,最為核心的就是紫外線曝光步驟。在光刻機激光器、能量控制器等準備就緒后,光掩膜臺上已經放置好了印有芯片電路的光掩膜。在紫外線的曝光下,掩膜上的電路就會投射到曝光臺上的晶圓,而且晶圓上已經涂抹了感光性的光刻膠,這時芯片設計電路就會在晶圓上刻蝕出現。

    相較于普通的DUV深紫外光刻機EUV光刻機有什么與眾不同之處呢?

    而由光刻機激光器發出的紫外光對著芯片加工工藝有著關鍵的影響,芯片加工精度的提高與光源的波長有著緊密的聯系。目前加工芯片應用最為廣泛的光刻機當屬DUV深紫外光刻機,這種光刻機的波長就是從436納米逐漸縮小至193納米的,但是這種光刻機加工芯片的極限為7納米,想要進一步開發波長更短的DUV極為困難。所以ASML公司最終選擇改變光源的方式,研制出采用13.5納米極紫外光的光刻機,而且全球僅有其一家公司掌握EUV光刻機制造技術,其壟斷地位自然決定了EUV光刻機的高價格。

    上月初中芯國際到貨的一臺光刻機并非是EUV極紫外光刻機

    在上月初一臺來自ASML公司的光刻機被中芯國際接收,一時引起了不小的反響,但值得注意的是,這臺光刻機并非EUV極紫外光刻機,而是一臺DUV深紫外光刻機。中芯國際想要在7納米以下芯片研制上有所建樹,ASML公司的EUV光刻機可以說具有關鍵性的作用。國產光刻機雖然精度不高,但也在穩步發展中,如今中國光刻機的進展也有所突破。從上月開始中國安芯半導體公司在一個月左右陸續有兩臺光刻機出貨,其國產化率高達70%,并且已經交付使用。

    中國安芯半導體公司在一個月左右生產交付了兩臺國產率70%的光刻機

    其中第一臺光刻機的目的地是海康威視,主要被用作耳溫槍的制造,第二臺光刻機被國內一家研究所用于互補金屬氧化物半導體領域的研究,這家靠翻新光刻機起家的企業已經轉向了國產光刻機的研制,此次出貨兩臺光刻機無疑讓所有人耳目一新。目前我國國產光刻機的整體水平大致在90納米左右,中科院在22納米光刻機技術上有所進展,光刻機的研發只能一步步靠技術積累。如今中國成立的國家集成電路產業基金前期投入已經達到3387億,目的就是為了扶持國產芯片、光刻機等半導體行業發展。未來國產光刻機的研發之路仍然任重道遠,且交給時間來見證。

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