【是晶片製造難?還是光刻機難?我們為何製造不出自己的晶片呢?】
其實,我一直認為,晶片技術是一種綜合性的技術,而光刻機技術就像一把「尖刀」,刺在了我們心口,因此晶片是命,光刻機是命的防護。
但是,我國一方面因為光刻機技術的掣肘,對於我們而言,沒有光刻機,就好比時刻警惕這種晶片的危機。那麼,晶片製造難不難?沒有光刻機行不行呢?
01晶片製造的難度,通過製造步驟就知道
我們知道如果一款晶片成型,並且進入到設備中,需要經過四個步驟,它們分別是設計、製造、封裝、測試。而設計和製造可以說是晶片設計的精髓,如果說設計的話,我們熟知的高通,蘋果,華為實際上都是設計類的公司。
它們通過EDA軟體進行設計,必須和大家提到的是,這款軟體本身就是我們晶片設計領域的軟肋。現在設計上,華為已經能夠做到符合我們對於設計的需求,關鍵是在製造方面。
我們說說晶片製造的步驟,這樣你可能更容易知道晶片製造的難度。
第一步:我們需要的是將晶圓從沙子裡提煉出來,提煉的單晶矽,做成了矽錠,再把矽錠加工切割成一個一個的圓片,這就叫晶圓。
第二步:這時候,我們通過在晶圓上塗抹一層光刻膠(通過紫外光照射可以固化,但是它又容易被水溶解)制約我們的又一個因素,這裡需要提到的是:光刻膠,它主要來自於日本和美國,特別是高端光刻膠,並且塗膠顯影機只有日本有。
第三步:關係到光刻機領域。首先必須在晶圓上已經塗抹了一層光刻膠,需要我們通過光刻機的特殊光源,將膠水固化,而且一定是按照之前設計好的線路圖。沒有它你的晶圓就不能夠固化線路圖。很遺憾的是,美國的光源,德國的鏡頭等等組成了ASML的光刻機。
第四步:蝕刻,我國的蝕刻技術已經發展非常迅速了。我們需要溶解掉一些多餘的塗層。剛才的光刻膠已經固化,可是我們必須得知道部分不需要的塗層也存在了。
通過進入蝕刻,再溶解掉不需要的塗層,留下光刻的部分,並形成一道道的凹槽。需要將凹槽中注入其它離子元素,用以改變單晶矽的導電特性。
02晶片難度:一環扣一環
我們必須知道,晶片的步驟中,我們缺乏的不僅僅是光刻機。甚至還包括設計領域的EDA設計軟體;製造端領域的:日本美國鉗制的光刻膠,日本的塗膠顯影機,荷蘭的光刻機,以及日本的離子注入機都是關鍵部位。
而核心的光刻機部分,在華為被美國新的政策影響下,甚至會讓我們光刻機技術頗受影響,如果沒有它,晶片就根本不能夠成型。
雖然,上海微電子已經預計明年推出22nm工藝製程的光刻機,並且還有報導稱武漢光電國家研究甘棕松團隊採用二束雷射在自研的光刻膠上突破了光束衍射極限的限制,採用遠場光學的辦法,光刻出最小9nm線寬的線段。但是,和目前的ASML的7nm EUV差異很大。
晶片難,光刻機難,但是我們確實需要打破束縛,走出一條不同的路,這條路難卻值得我們去超越。