一、中國光刻機現在多少納米
2018年3月,上海微電子的90nm光刻機項目通過正式驗收。也就是說,我們的國產光刻機目前可以做到(dao)90納米工藝(yi)。
之前(qian)有網(wang)(wang)友(you)爆料,上(shang)海(hai)微電子(zi)將于(yu)2020年12月下線首臺(tai)采用ArF光源的(de)SSA800/10W光刻(ke)機(ji),這是一臺(tai)國(guo)產浸沒(mei)式DUV 光刻(ke)機(ji),可實現單次曝光28nm節點。所以(yi)網(wang)(wang)絡里一直流傳著這個(ge)說法。不過對于(yu)此消息,有人(ren)說是真(zhen)的(de),有人(ren)說是假的(de)。讓(rang)人(ren)很是迷糊。
上(shang)海微(wei)電(dian)子的確在做可以實現(xian)28納米(mi)制程的國產DUV光(guang)刻機。只是(shi)是(shi)否通過驗(yan)收(shou),到(dao)底何時(shi)能(neng)交付,目前未知。
28納米將會(hui)是(shi)我(wo)們國產光刻機的最高(gao)工藝水平,嚴(yan)格來(lai)說(shuo),這個真的算不(bu)上高(gao)水平,它(ta)的前(qian)面還有14、7、5、3、2,甚至是(shi)1nm。
但是28納米是成熟工藝,生產成本低(di),只要不(bu)追求極致性能的(de)情況下,這(zhe)種制(zhi)程(cheng)的(de)芯(xin)片,其性能也夠用的(de),用來生產我們日常生活中的(de)電(dian)子(zi)設備(bei)是沒有問(wen)題(ti)的(de),例(li)如電(dian)視(shi)、電(dian)視(shi)盒子(zi)、音響、電(dian)梯、空調、微波(bo)爐、冰(bing)箱、汽車等等。
另外,根(gen)據(ju)研究機構IC Insights發布的(de)《2020-2024年全(quan)球晶圓產能》報告,預(yu)計(ji)到2024年,半導體制程(cheng)格局(ju)將出現10nm以(yi)下,10-20nm,20nm以(yi)上工(gong)藝(yi)三分(fen)天下的(de)格局(ju),各自(zi)市(shi)場(chang)占(zhan)有(you)率約為1/3,而28nm以(yi)上的(de)成熟工(gong)藝(yi)在未來四年的(de)市(shi)場(chang)份(fen)額沒有(you)明顯變(bian)化,仍(reng)然有(you)很大的(de)市(shi)場(chang),所以(yi)無需盲目地追求(qiu)制程(cheng)工(gong)藝(yi)。
二、中國高端光刻機什么時候能研制出來
很多人(ren)疑惑(huo),中(zhong)(zhong)國(guo)是(shi)世(shi)界上(shang)工業生產能(neng)力最(zui)強的國(guo)家(jia),為什么中(zhong)(zhong)國(guo)造(zao)不出(chu)高端的光刻機(ji)?其實最(zui)大(da)的原因就是(shi)中(zhong)(zhong)國(guo)的工業是(shi)多而不精(jing)。光刻機(ji)并不是(shi)一項技(ji)術(shu)(shu)的突破,而是(shi)一整個光學領域絕大(da)多數技(ji)術(shu)(shu)的突破。
目前全球最頂尖的光刻機接(jie)近200噸,由(you)差不多(duo)十萬個零件(jian)(jian)組成。其中絕大多(duo)數都(dou)是核心零件(jian)(jian),每一個零件(jian)(jian)都(dou)需要(yao)很多(duo)技術的突破(po)才(cai)能(neng)做出來。有(you)工程師稱,里面一些零件(jian)(jian)需要(yao)打(da)磨十年才(cai)能(neng)誕生。
雖(sui)然最(zui)先進的(de)(de)光刻機出自荷(he)蘭,但荷(he)蘭公司(si)也只是(shi)做一(yi)個組裝(zhuang)和(he)調試的(de)(de)工作,里面的(de)(de)核心(xin)零件(jian)來源于(yu)大多(duo)數西方國(guo)家(jia)(jia)。從(cong)美國(guo)到(dao)(dao)英國(guo),從(cong)法國(guo)到(dao)(dao)比利時,所有站在(zai)西方陣營的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)合(he)在(zai)一(yi)起,才(cai)能(neng)造(zao)出一(yi)臺最(zui)頂尖的(de)(de)光刻機。所以(yi)中國(guo)要造(zao)最(zui)頂尖的(de)(de)光刻機并不是(shi)在(zai)和(he)某一(yi)個國(guo)家(jia)(jia)對(dui)抗,而是(shi)在(zai)和(he)整個西方世界對(dui)抗。
這就好(hao)比班級考試(shi),考試(shi)的科(ke)(ke)目(mu)有數百科(ke)(ke)。總(zong)成(cheng)(cheng)(cheng)績(ji)好(hao)點的學(xue)(xue)生(sheng)固(gu)然能考出一個比較高(gao)的總(zong)成(cheng)(cheng)(cheng)績(ji),但(dan)是這個學(xue)(xue)生(sheng)不能讓自己(ji)每一科(ke)(ke)的成(cheng)(cheng)(cheng)績(ji)都達到最高(gao)。和他(ta)相比,那(nei)些(xie)成(cheng)(cheng)(cheng)績(ji)不好(hao)的學(xue)(xue)生(sheng)雖然偏科(ke)(ke),但(dan)是他(ta)們總(zong)有一兩科(ke)(ke)自己(ji)擅長的科(ke)(ke)目(mu),這些(xie)科(ke)(ke)目(mu)總(zong)有得高(gao)分甚至(zhi)是滿分的機會。這些(xie)學(xue)(xue)生(sheng)最好(hao)的科(ke)(ke)目(mu)加(jia)起來,就能組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)一個非常高(gao)的“各科(ke)(ke)總(zong)成(cheng)(cheng)(cheng)績(ji)”。
要(yao)造出(chu)最頂(ding)端的(de)(de)(de)光刻(ke)機,就(jiu)需要(yao)這些科目每一顆都得到極高的(de)(de)(de)分數甚至是滿分。所以中(zhong)國的(de)(de)(de)光刻(ke)機之路(lu)并不是突破幾(ji)項新技(ji)術(shu)就(jiu)能走穩(wen)、走好的(de)(de)(de),中(zhong)國需要(yao)在(zai)整個光學技(ji)術(shu)上的(de)(de)(de)絕大多數技(ji)術(shu)中(zhong)得到突破,才能以一個國家的(de)(de)(de)科技(ji)實力對抗整個西方(fang)社會(hui)。
很多人(ren)疑惑中(zhong)國(guo)什么時候能(neng)造(zao)出(chu)最頂(ding)尖(jian)的光(guang)刻(ke)機,這個問題的答案沒有任何人(ren)能(neng)給出(chu)來。中(zhong)國(guo)在光(guang)刻(ke)機領(ling)域(yu)遇到(dao)的困難(nan),和(he)中(zhong)國(guo)當(dang)年(nian)造(zao)原(yuan)子(zi)彈時,沒有計(ji)算機,沒有離心機,沒有數據資(zi)料一樣困難(nan)。當(dang)年(nian)中(zhong)國(guo)在美(mei)國(guo)造(zao)出(chu)原(yuan)子(zi)彈接近9年(nian)后擁有了自(zi)己(ji)的原(yuan)子(zi)彈,中(zhong)國(guo)現在打算大力研制光(guang)刻(ke)機也是(shi)近兩年(nian)的事情。
就目前來說,我國最頂尖的光刻機也就是國際(ji)上2005年左右(you)的光刻機最頂尖水平(ping),差(cha)距(ju)在15年左右(you)。所(suo)以很多人認(ren)為,我國應該會(hui)在十來年左右(you)達(da)到(dao)讓(rang)自己的光刻機達(da)到(dao)國際(ji)社(she)會(hui)的最頂尖水平(ping)。