近期業內人士指出純國產的14nm工藝最快將在明年底量產,這與此前力推的28nm工藝實現純國產,無疑是一個巨大的進步,國產先進工藝的快速進展將有利于推動國產芯片產業的躍進。
最早傳出14nm國產化的是電子信息研究所所長溫曉君,今年6月他接受采訪的時候就表示國產14nm芯片將在明年年底前實現量產,那么純國產芯片制造工藝為何一下子就從此前的努力實現28nm國產化躍進到14nm呢?
這就要從光刻機的特性說起,業界人士指出其實并沒有嚴格意義上的28nm、14nm光刻機,自從45nm工藝以來都是采用浸潤式光刻機,光源都是DUV光源ArF,激光光源波長都是193nm,然后通過水介質的折射后將波長進一步縮短,如此光源的波長可以縮短至132nm至12nm,由此就可以生產45nm至28nm工藝。
后來芯片制造工藝又引入了FinFET技術,從而同樣以193nm光源的DUV光刻機卻可以生產出14nm-10nm工藝的芯片,甚至臺積電第一代7nm工藝也是以DUV光刻機和FinFET技術開發出來的。中芯國際已以ASML的DUV光刻機生產出14nm工藝,這就意味著國內的芯片制造企業已掌握了FinFET技術。
目前國產光刻機已做到40nm,其中的關鍵就是如何以技術手段將193nm的光源通過水介質折射后進一步縮短,而將193nm的光源通過水介質折射后用于生產28nm、14nm的光源原理應該類似,近期就有業界人士傳出國產的光源技術已成功取得突破,將光源縮短到13.5nm,如此一來研發出用于生產14nm工藝的國產光刻機也就在情理之中。
生產一個先進工藝制程其實不僅僅是光刻機,而是有諸多環節和設備,業內人士總結大約就是八大環節,此前國產芯片制造產業鏈通過點突破的方式陸續解決了除光刻機之外的其他環節和設備,都已進展到14nm及更先進工藝。
其中廣為人知的當屬刻蝕機,而刻蝕機也是國產芯片制造設備中進展最快的,目前國產的刻蝕機已突破到5nm工藝,這也說明了國內的技術研發實力是相當強的,完全有足夠的技術實力研發先進的芯片制造設備。
只不過光刻機是其中最為復雜的一種設備,涉及到激光光源、鏡頭、機臺等,僅僅是光刻機其實就一條相當復雜的產業鏈,ASML的光刻機也是需要德國、日本和美國的諸多廠商提供相關的配件才能生產出來,國產光刻機此前在機臺、光源等方面都已突破了,其中的技術關鍵應該就在于如何將193nm的光源通過技術處理進一步縮短,如今這一個難題得到解決,同時解決28nm和14nm光刻機國產化也就在情理之中。
ASML在今年一季度突然大舉對中國出貨DUV光刻機,其中的原因或許就是它了解到中國在光刻機技術上的突然進展,希望在中國量產14nmDUV光刻機之前再賺一筆;美國突然出手要求ASML停止對中國出售14nm以下的光刻機,可能都與此有關,因為中國即將解決14nm工藝的光刻機,限制14nm以上的光刻機已沒有了意義。
中國人在技術研發方面的實力人所共知,連美國的許多技術研發人才都是華裔,也可以看出中國人在技術研發方面的天賦,美國的做法激發了中國技術人才的奮進之心,數年時間就在芯片制造方面取得飛躍式的進步,這顯然出乎美國的意料,事實已經說明了限制無助于全球科技的發展,全球科技的發展就需要互補,合作才能共贏。
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