最近网络上传的沸沸扬扬,华为要自研光刻机,早在2016年,华为就申请了和光刻机相关的技术专利,已经在相关领域投资了80亿美元,2年之内要攻克5nm光刻机。
别搞笑了,华为没有那个本事,首先,我们要说明的是,光刻机在60多年的发展里,其实只更迭了5代,光刻指利用光化学反 原理把事先制备在掩模上的图形通过光学成像系统(光刻机 )转印到至衬底上的过程。光刻是集成电路和微机电系统加工中最重要的步骤,目前它是唯一可以在衬底上制作亚微 米和纳米精度图形的技术,光线就相当于是里面的雕刻刀。那雕刻刀越细,就能刻出越小的东西来。
所以根据光源的变化,光刻机共分为了5代,分别是最早的436纳米光刻机,然而第二代是365纳米波长,第三代是248纳米,第四代是193纳米波长,第五代是13.5纳米波长的EUV光刻机。
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每一代里也有技术的更迭,像第四代193纳米波长光刻机一开始最多只能制造90nm芯片,后来通过在晶圆光刻胶上方加 1mm 厚的水。水可以把 193nm 的光折射成 134nm,这也就是第四代光刻机Plus版本,第四代浸没式光刻机,在通过多重曝光、双工作台等技术实现了7nm制程。
所以简单来说,光刻机设备厂提供了浸没式光刻机,而有没有办法实现7nm制程芯片量产,则是晶圆代工厂的事情,因为芯片制造不仅仅是光刻机,还涉及到其他一系列繁复的工程,比如中芯国际,拥有第四代浸没式光刻机,但是目前他只掌握了14nm工艺技术,良率和效率都还要提高。
目前上海微电子已经能够制造第四代193纳米步进式光刻机,目前正在研制浸没式光刻机,至于EUV光刻机,长春光机所和英特尔都是从90年代预研EUV技术,但是中国目前要到2030年才能制造出EUV光刻机,并不是说长春光机所研发慢,而是要获取到零件难度太高,需要整个中国产业的提升。
这是因为EUV光刻机都是全球最顶级的零件,位于光刻机中心的镜头,由20多块锅底大的镜片串联组成。镜片得高纯度透光材料+高质量抛光。SMEE光刻机使用的镜片,得数万美元一块。
另外,光刻机需要体积小,但功率高而稳定的光源。ASML的顶尖光刻机,使用波长短的极紫外光,光学系统极复杂。长春光机所耗费20多年时间才建立了较为完善的曝光光学系统关键技术研发平台。
有顶级的镜头和光源,没极致的机械精度,也是白搭。光刻机里有两个同步运动的工件台,一个载底片,一个载胶片。两者需始终同步,误差在2纳米以下。两个工作台由静到动,加速度跟导弹发射差不多。
除此之外,还有光刻胶,刻胶性能的好坏直接关系到光刻工艺的成败。特别是在光刻机分辨率 极限区域(k1较小的情况),复制在光刻胶上图像的对比度较小,好的 光刻胶仍然可以得到较好的图形。所以光刻胶的评估很重要。目前中国最多只能量产193波长光刻胶,并没有量产EUV光刻胶的能力。
华为目前研发光刻机,想要在2年时间攻克EUV光刻机也是不可能的,因为这些都不是华为一家企业能够搞定的,需要整个产业链齐心协力。
而且即使华为搞定了光刻机,也没有办法,中芯国际目前还在掌握14纳米芯片制程技术。我们承认华为在5G技术上很厉害。
德国专利统计公司IPlytics近日发布了一份5G标准专利声明调查报告,报告显示,截止2020年1月1日,全球5G标准专利申请数量为21571件,华为以3147件位居第一。
华为在IC设计上也是中国龙头,但是这不代表华为什么事情都能够搞定,我们在肯定华为的同时,不要去神话华为!