作為全球最大的電子消費品市場,我國有70%的晶片依靠進口,光2019年就花費了近2萬億來購買晶片,遠超石油和其他任何商品,如果不能實現晶片技術自主化,那麼我們將永遠受制於人
按照前後端劃分,晶片領域分為晶片設計、晶片製造、晶片封測三大塊,其難度為晶片製造>晶片設計>晶片封測,目前我國在設計和封測方面已經完成了追趕,唯一亟待突破的就是晶片製造
華為創始人任正非也曾明確表態,華為現在的困難是設計出先進的晶片,但是國內的工業基礎還造不出來
事實上,晶片製造的技術我們雖然落後,但是在國際上也屬於中上遊水平
中國大陸晶片代工巨頭中芯國際的CEO梁孟松博士在最近的公開信中說,中芯國際14nm晶片的良品率已經達到業界平均水平,7nm晶片技術也已經完成技術攻關,今年即可實現風險量產
7nm晶片什麼概念呢?龍芯總設計師胡偉武曾經告訴記者,14nm晶片已經能夠滿足我國90%的使用場景,那麼7nm晶片至少能滿足95%的使用場景了
美國禁止光刻技術出口
因此,對我國當下來講,比晶片製造技術更急迫的,是晶片製造設備及其相關的配套化學材料,其中光刻機就是擋在中國芯面前最大的攔路虎
作為有史以來最複雜的設備之一,光刻機可以說是最能體現人類科技水平的產物,其作用是在只有頭髮絲1/5000大小的維度上,用極紫外光刻畫晶片的電路,其精度要求相當於從月球上投一個籃球三分球到地球
目前全球的中高端光刻機被荷蘭ASML和日本的尼康、佳能所壟斷,特別是生產5nm晶片所需的EUV光刻機,只有荷蘭ASML可以生產,而且其90%的零部件來自美、德、瑞、意、法等國
據報導,去年10月份美國在BIS的《出口管理條例》的禁止出口清單中增加了六種最新開發或開發的技術,其中就包括混合材料的製造、計算機等數控工具、特定的計算光刻軟體以及用於5nm生產的晶圓核心技術(其實就是光刻機)
因此,留給我國的只有一條路了,那就是研發出100%自主可控的國產光刻機!
大族雷射:國產光刻機已經實現小批量銷售
最近中國雷射巨頭大族雷射就傳來一則好消息,由該公司研發的國產光刻機已經實現小批量銷售,而且90%的核心零部件為國產!
根據公開信息,大族雷射研發的國產光刻機的解析度為3-5μm,主要用於5G通訊配套分立器件、LED、Mini/Micro-LED新型顯示器件的生產和製造
此外,作為我國實力最強的雷射加工解決方案供應商,大族雷射營收已經達到百億級別,除了光刻機以外,大族雷射還研發、設計和生產了晶圓雷射開槽設備、晶圓改質切割設備、雷射解鍵合設備等半導體加工設備,核心部件自產率超過90%!
這些都是晶片封測必須的設備,目前大族雷射已經正式供貨給全球主流的晶片封測廠商,隨著時間的推進,我國在晶片封測設備方面也將逐步實現國產化
不過需要指出的是,大族雷射研發的光刻機,目前還不適用於高端晶片製造,更多的是用於5G器件、PCB板和LED領域,我們期待後續有更多突破
寫在最後
在晶片光刻機領域,我國的龍頭企業是上海微電子(SMEE),據公開報導,上海微電子研發的國產28nm DUV光刻機已經完成技術攻關,預計會在2021年下半年左右推出
DUV光刻機也叫深紫外光刻機,是僅次於EUV(極紫外)光刻機的中高端光刻機,按照臺積電和三星的經驗,通過多重曝光技術,可以用DUV光刻機加工出最高7nm的晶片,只不過良品率會降低
雖然距離EUV有不小的差距,但是國產DUV如果完成突破,也是一件值得祝賀的事,我們拭目以待!