光刻機(jī)已是當(dāng)下中國芯片制造的最大瓶頸,為此中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈一直都在共同努力,力求打破這一難關(guān),而哈工大公布的光刻機(jī)技術(shù)將有助于打破這個環(huán)節(jié),國產(chǎn)芯片的先進(jìn)工藝問題將因此得以解決。
光刻機(jī)的研發(fā)難度非常大,雖然全球僅有ASML可以生產(chǎn)出先進(jìn)光刻機(jī),然而ASML自身也無法完全搞定整個光刻機(jī)元件,它自己僅能完成其中10%的零部件,其他零部件需要全球20多個國家的5000多家企業(yè)配合,由此可見光刻機(jī)這條產(chǎn)業(yè)鏈多么長。
中國的光刻機(jī)研發(fā)進(jìn)展落后于其他環(huán)節(jié),恰恰就在于產(chǎn)業(yè)鏈需要逐步完善,由于眾所周知的原因,中國不僅難以買到先進(jìn)光刻機(jī),連先進(jìn)光刻機(jī)的元件都難以買到,迫使我們建設(shè)自己的光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈。
此前在國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的支持下,已逐步解決了雙工作臺、物鏡系統(tǒng)、激光光源等諸多光刻機(jī)零部件,這次哈工大研發(fā)的“高速超精密激光干涉儀”,這項技術(shù)是14納米光刻機(jī)的重要技術(shù),可以確保掩膜工作臺、雙工作臺和物鏡系統(tǒng)之間復(fù)雜的相對位置,實現(xiàn)光刻機(jī)的整體套刻精度,可以確保諸多元件整合成系統(tǒng)后的芯片工藝精度,已是光刻機(jī)的最后技術(shù)之一,也意味著國產(chǎn)先進(jìn)光刻機(jī)即將完成最后的步驟。
對于芯片制造工藝來說,14納米光刻機(jī)并不僅限于生產(chǎn)14納米工藝,通過多重曝光技術(shù)可以實現(xiàn)接近7納米的工藝,其實此前臺積電和三星都并非是從14納米一步邁進(jìn)到7納米,還研發(fā)了10納米、8納米等工藝,甚至在7納米工藝上也有7納米和7納米EUV之分,故以14納米光刻機(jī)生產(chǎn)接近7納米工藝的芯片是有可能的。
國產(chǎn)芯片除了在芯片制造工藝方面努力之外,還積極開發(fā)小芯片技術(shù),通過將兩塊芯片堆疊可以大幅提升性能;將不同工藝、不同功能的芯片封裝在一起也能大幅提升性能,這些技術(shù)臺積電、Intel都在嘗試,因為當(dāng)前的硅基芯片達(dá)到3納米之后已接近極限,開發(fā)芯片封裝技術(shù)已成為芯片行業(yè)發(fā)展的一個方向。
國產(chǎn)芯片制造工藝如果能達(dá)到7納米,加上小芯片技術(shù),那么國產(chǎn)芯片的性能可望進(jìn)一步提升至接近5納米,到那個時候,困擾國產(chǎn)芯片的最大障礙將被徹底解決,美國意圖以先進(jìn)芯片技術(shù)阻礙中國科技體系發(fā)展的圖謀將破產(chǎn)。
其實國產(chǎn)芯片如今在多條途徑上發(fā)展先進(jìn)芯片,上述這些都是基于現(xiàn)有的硅基芯片技術(shù),而歐美發(fā)展硅基芯片技術(shù)已有近百年歷史,這讓他們在硅基芯片方面保持著領(lǐng)先優(yōu)勢,中國除了在硅基芯片上加快追趕之外,還在開發(fā)更先進(jìn)的芯片技術(shù),如量子芯片、光子芯片、碳基芯片技術(shù)等,這將是中國芯片彎道超車的機(jī)會。
在這些先進(jìn)芯片技術(shù)方面,中國已取得一些優(yōu)勢,2022年底至今,中國已先后籌建了全球第一條量子芯片生產(chǎn)線、光子芯片生產(chǎn)線,凸顯出中國在先進(jìn)芯片技術(shù)方面的突破,這些先進(jìn)芯片技術(shù)在加速推進(jìn)量產(chǎn),一旦實現(xiàn)商用就將具有趕超歐美的實力。
總的來說美國阻礙中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的計劃已不可能,反而是激發(fā)了中國芯片行業(yè)的潛力,短短數(shù)年時間在諸多芯片技術(shù)方面都取得突破,中國芯片或許在不久的將來打破美國在芯片技術(shù)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢,正是有見及此,美國才會在諸多技術(shù)方面施加限制,反過來恰恰說明了中國芯片確實取得了巨大的進(jìn)展,讓它深感威脅。
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