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众所周知,未来的社会必然是智能的时代,而要实现智能化,就需要先进的芯片,而要有先进的芯片,离不开先进的光刻机,而先进光刻机恰恰是我国要攻克的技术难点。就在近日,工信部发布了2024年版的《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录》,其中就包括了两款新型国产光刻机,分别是使用248nm光源、分辨率≤110nm,套刻精度≤25nm的Krf光刻机和使用193nm光源、分辨率≤65nm、套刻精度≤8nm的ArFi光刻机。

不可否认,两款新型国产光刻机的诞生,的确有利于咱们追赶全球先进光刻机的步伐,但过分夸大,甚至扭曲理解这两款光刻机的性能,也完全不符合咱们提倡的“实事求是”的原则。比如说,在新型国产光刻机问世之后,有人看到“套刻精度≤8nm”,就认为这是8nm的光刻机;还有人强调193nm光源“领先全球”。一时间“正能量谣言”满天飞,那么,咱们最新推出的这两款国产光刻机在全球到底属于什么水平?

在进行比较之前,咱们先要了解一下光刻机是怎么制造芯片的,这样才能了解其性能指标到底“先进”在哪里。简单地说,光刻机制造芯片的过程,就像是以一种极其精细的方式,在一个非常小的画板上画画,而这个“画板”其实就是硅晶圆,“颜料”就是光刻胶,光源就是“画笔”,将涂有光刻胶硅晶圆放在光刻机里,光刻机将电路模板以纳米精度投影到硅晶圆上,再对其发出特定波长的光,与光刻胶产生反应,最终形成电路。

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在这个过程中,光源的波长越短,理论上可以达到更高的分辨率,在同尺寸的硅晶圆上,雕刻出更多的晶体管和电路图案;还能在先进制程中减少曝光次数,简化制造工艺。而套刻精度与大家说的n纳米芯片其实是两码事,前者指的是“光刻层之间的对准精度”,而几纳米芯片指的是芯片制造工艺中的特征尺寸,它主要是由光刻机的分辨率决定的,分辨率≤65纳米的光刻机,其芯片制程大约也就是55-65纳米。

所以,比较咱们这两款新型光刻机,单单从纸面数据看,咱们就可以很明显发现,不管是光源波长、分辨率还是套刻精度,KrF光刻机的指标要明显低于ArFi光刻机,那么,咱们的ArFi光刻机在全球是什么水平?根据新浪财经9月16日的报道,荷兰的阿斯麦公司在2006年推出的DUV光刻机XT,就已经达到了193nm光源波长、57nm分辨率和7nm的套刻精度,从这个角度来说,咱们新推出的光刻机,相当于西方18年前的水平。

更让人感到担忧的是,这款65nm分辨率国产光刻机,可能只是对上海微电子于2018年推出的90nm分辨率国产SSA600光刻机的改良,后者又是为了追赶阿斯麦于上世纪90年代末20世纪初研发的PAS 5500/1150C光刻机。换言之,国产SSA600光刻机落后西方近20年,现在经过6年技术沉淀,咱们推出的改良版ArFi光刻机,依然落后西方18年,如果从这个角度来看,岂不是“追了个寂寞”?差距并没有明显缩小啊。

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由此可见,要研发、制造出全球先进的光刻机,这是一件多么困难的事情。吴汉明院士就曾直言不讳地表示,“凭借一国之力,很难制造出EUV光刻机”。中科大研究生院副院长朱士尧也表示,“光刻机不止中国造不出来,美国都造不出来”,“中国未来两年、三年造出个 5 纳米的光刻机来,这件事情非常难”,对于“这样复杂的东西”,我们只能“慢慢的来解决”,它需要“一个国家的综合科学技术”,“非常之复杂”。

当然,难度再大,咱们也必须追赶,哪怕只是缩短了1年、2年的技术差距,也好过远远被西方甩在后头,也好过一直被人卡脖子,相信只要坚持这种“愚公移山”的精神,日积月累地去沉淀微小的技术进步,总有一天会实现“量变到质变”的突破。然而,在这个过程中,咱们需要坚持“实事求是”的原则,正视差距,不能“瞎起哄”,“吹牛皮”,这对咱们的科研攻关没有任何好处,央媒都说了,世上就没有所谓的“正能量”谣言。