近日,中微半导体公司传来了好消息,国产5nm蚀刻机已经完成最好的测试,并将交付台积电使用。而这也标志着国产蚀刻机达到了国际领先水平,但不少自媒体对此夸大其词,与其说是为了热度炒作,不如称其是谣言,其实一直以来就有对国产5nm刻蚀机的热炒,中微半导体公司对此也异常的反感。
那为何5nm的蚀刻机无法完成5nm芯片的生产呢?其实蚀刻机只是芯片生产中的一部分罢了,其中最为重要的还是非光刻机莫属,也就是说想要打造的芯片,高端的光刻机、刻蚀机二者缺一不可。相信不少媒体人都未曾搞清楚其中的关系,就在给大众带来盲目的乐观。那光刻机与刻蚀机在芯片生产的过程中究竟扮演怎样的角色?国产5nm刻蚀机技术突破意义大吗?
就芯片制造的过程来说,其难易程度往往随着nm级别的变化而变化,目前最高级别还是当属5nm制程工艺,其精度等同于头发丝的万分之一。目前已知的5nm芯片有麒麟9000、A14、骁龙875。那制造5nm制程工艺芯片需要哪些步骤呢?这里就不一一例举,其中最为关键的当属光刻、蚀刻,这就要牵涉到光刻机与蚀刻机。但是千万不要误认为二者功能等效,实则蚀刻只是作为光刻的下一步。
芯片投入生产之前,电路图是必须要设计好的,那如何在如此小的芯片空间内容纳大范围的电路图呢?这就需要使用到光刻机,它可以将设计好的芯片图纸打印到芯片上,其中打印的“画笔”就是光刻胶。而对于5nm制程工艺而言,每平方毫米具有6亿个晶体管,实际的光刻难度可想而知。接下来便是蚀刻工艺,利用等离子蚀刻机可以去除掉芯片中多余的部分,覆盖光刻胶的部分由于下方材料得到保护,不会被侵蚀,因此就成为了实打实的电路。
当然芯片生产还需要离子注入机、单晶炉、晶圆划片机、氧化炉、引线缝合机等诸多设备,因此一枚芯片的生产过程并不像你想象的那样简单。目前国内仅在蚀刻机方面处于领先地位,然而光刻机技术依旧有所滞后,再者由于垄断原因,国内目前想要组建5nm芯片生产线完全是无稽之谈,只不过是一些自媒体蹭热度罢了。但这并不意味着5nm的蚀刻机毫无意义,只是并不是如此夸张!
蚀刻机由于其制作的难度相对不高,因此其并没有被垄断,国内芯片生产厂商依旧可以购买相关的机器。高端的光刻机则恰恰相反,它被荷兰的ASML公司所独占,没有之一。而ASML的光刻机技术并不只来自于一家公司,它全身9000多种零件,90%以上依靠进口,因此部分媒体也曾豪言:“即使公开图纸,国内也不可能完成模仿复刻”,可见其技术之精密。
目前我国的蚀刻机技术确实领先,现已通过台积电的认证,并已经被其所采购。因此未来的5nm制程芯片上也将会留下中国制造的影子,国产蚀刻机领先也将是“中国芯”前进的一小步。相信在未来,国内高端光刻人才的齐心努力之下,国产5nm光刻机研发也将会有所突破!
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