中国光刻机实现重大突破,一直是中国人关注的焦点,从90nm至65nm,为了实现光刻机技术的突破,我们用了大约 6 年时间,然而从65nm至28nm,我们却仅仅只用了四个月的时间,这一消息震惊国人,为什么这么快?难道说14nm、7nm甚至是5nm、3nm,哪怕是2nm也用不了多久了?
中国光刻机取得重大突破,65nm 光刻机技术在 2024 年 9 月被正式公开,当时工业部将其列入了国产氟化氩光刻机,其核心技术指标显示分辨率≤65nm,套刻≤8nm 。然而让人万万没有想到的是,短短四个月,又迎来了中国28nm光刻机正式对外出售的好消息。
可能有人要问了,这些光刻机都要卖给谁?可以说,无论是中芯国际还是华为,都是这些光刻机的客户,至于部分友好国家和地区的企业,虽然他们也是我们的潜在客户,但是我觉得为了防止国家核心机密技术被泄露,暂时也许不会对他们进行出售。
为什么要这么说呢?其实28nm光刻机所掌握的核心零部件,已经实现了90%纯国产化,如高精度光学镜头、浸没系统、激光源等均已实现自主研发。就连研发成功 DPP-EUV 光源技术 ,这也是 EUV 光刻机的 “心脏” 部件,此前一直被国外卡脖子,该技术的突破为我国高端光刻机的发展提供了可能。
当然这还不能与荷兰的光刻机相比较,因为我们成功突破的是 28nm 浸没式光刻技术,与荷兰ASML的EUV光刻机差距还很明显,不过好消息是,这一技术的实现,意味着中国在中端芯片制造领域拥有了更大的自主权,不仅能够满足汽车电子、物联网设备等众多领域对芯片制程的需求。而且还能在被美国的限制下生产中端芯片产品。
特别值得一提的就是,我们生产的是实现28nm的光刻机,并且90%自主国产化,而荷兰的EUV光刻机,虽然可以制造5nm,甚至是3nm芯片产品,可是其国产化的技术比例仅仅只占10%,几乎90%的核心技术不是来自美国就是来自德国,还有很多技术是来自日本。
这也说明了一个问题,中国是唯一一个能够实现100%自主研发的国家,相信90%国产化只是暂时的,未来中国势必能向100%前进。
那么问题来了,这离我们研发14nm光刻机,还需要多少时间呢?它究竟在哪些方面存在难度?
目前很难确切预估研发出 14nm 光刻机还需要多久。如果研发进展顺利,在持续加大研发投入和技术创新的情况下,有望在未来 3 至 5 年取得重要突破。
它的难度主要体现在光源技术挑战、光学系统精度要求、机械系统稳定性与精度、系统集成与优化、工艺与材料限制。
光源技术的挑战,也就是美国的紫外光源技术,需要更高功率、更短波长的光源,其产生和控制技术难度极大,因为涉及到激光等离子体物理、光学等多学科领域的前沿技术。
光学系统精度,主要是对光学镜头的加工精度、像差控制以及系统的装调精度等提出了极为苛刻的要求,14nm 光刻机的光学系统需要达到更高的分辨率和精度。
特别是系统集成和优化,光刻机是一个复杂的系统工程,需要将光源、光学系统、机械系统、控制系统等多个子系统进行高度集成和优化,确保各部件之间的协同工作和性能匹配。
最后就是原材料,在光刻工艺和材料方面,如光刻胶的性能、掩模版的制备等,也需要进一步研发和创新,以满足 14nm 制程的要求。
总之,难度是有的,而且还存在许多不确定性。一方面,不能确定能否在短时间内解决众多技术难题。另一方面,不确定光刻机技术什么时候会被淘汰。
比如现在美国的量子芯片技术,已经实现了相比传统计算机性能的几万倍,甚至是几亿倍的提升,如此高强度的算力,或许已经不是传统芯片技术能比了,真到了那个时候,不要说我们研发光刻机技术,荷兰的光刻机技术也要被淘汰了。
不过我们不能因为存在技术难题,存在不确定因素,就不去研发这项技术,毕竟那个时候只是那个时候,现在这个阶段,我们必须拿出全部精力,说什么也要在光刻机领域不断突破,只有这样,我们才能缩短与国外厂商的差距,才能让中国芯片技术变得越来越强,才能不被美国卡住脖子。对此,您怎么看?
12-20/11:20
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