光刻機已是當下中國芯片制造的最大瓶頸,為此中國芯片產業鏈一直都在共同努力,力求打破這一難關,而哈工大公布的光刻機技術將有助于打破這個環節,國產芯片的先進工藝問題將因此得以解決。
光刻機的研發難度非常大,雖然全球僅有ASML可以生產出先進光刻機,然而ASML自身也無法完全搞定整個光刻機元件,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多家企業配合,由此可見光刻機這條產業鏈多么長。
中國的光刻機研發進展落后于其他環節,恰恰就在于產業鏈需要逐步完善,由于眾所周知的原因,中國不僅難以買到先進光刻機,連先進光刻機的元件都難以買到,迫使我們建設自己的光刻機產業鏈。
此前在國內產業鏈的支持下,已逐步解決了雙工作臺、物鏡系統、激光光源等諸多光刻機零部件,這次哈工大研發的“高速超精密激光干涉儀”,這項技術是14納米光刻機的重要技術,可以確保掩膜工作臺、雙工作臺和物鏡系統之間復雜的相對位置,實現光刻機的整體套刻精度,可以確保諸多元件整合成系統后的芯片工藝精度,已是光刻機的最后技術之一,也意味著國產先進光刻機即將完成最后的步驟。
對于芯片制造工藝來說,14納米光刻機并不僅限于生產14納米工藝,通過多重曝光技術可以實現接近7納米的工藝,其實此前臺積電和三星都并非是從14納米一步邁進到7納米,還研發了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納米光刻機生產接近7納米工藝的芯片是有可能的。
國產芯片除了在芯片制造工藝方面努力之外,還積極開發小芯片技術,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,這些技術臺積電、Intel都在嘗試,因為當前的硅基芯片達到3納米之后已接近極限,開發芯片封裝技術已成為芯片行業發展的一個方向。
國產芯片制造工藝如果能達到7納米,加上小芯片技術,那么國產芯片的性能可望進一步提升至接近5納米,到那個時候,困擾國產芯片的最大障礙將被徹底解決,美國意圖以先進芯片技術阻礙中國科技體系發展的圖謀將破產。
其實國產芯片如今在多條途徑上發展先進芯片,上述這些都是基于現有的硅基芯片技術,而歐美發展硅基芯片技術已有近百年歷史,這讓他們在硅基芯片方面保持著領先優勢,中國除了在硅基芯片上加快追趕之外,還在開發更先進的芯片技術,如量子芯片、光子芯片、碳基芯片技術等,這將是中國芯片彎道超車的機會。
在這些先進芯片技術方面,中國已取得一些優勢,2022年底至今,中國已先后籌建了全球第一條量子芯片生產線、光子芯片生產線,凸顯出中國在先進芯片技術方面的突破,這些先進芯片技術在加速推進量產,一旦實現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業發展的計劃已不可能,反而是激發了中國芯片行業的潛力,短短數年時間在諸多芯片技術方面都取得突破,中國芯片或許在不久的將來打破美國在芯片技術方面的領先優勢,正是有見及此,美國才會在諸多技術方面施加限制,反過來恰恰說明了中國芯片確實取得了巨大的進展,讓它深感威脅。
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