愛伊米

國產晶片新進展,未來或將取代光刻機?實現商業化指日可待

光刻機的窘境出現後,社會上各主體不斷提高自己的研發力度,對關鍵技術進行發力。西方國家所掌握的光刻機研發有數十年曆史和數十年的技術累積,使得國內並未取得很大的突破。但是,我國卻找到了能夠繞開光刻機生產晶片的技術,並生產出來了冰刻機。目前,冰刻機的技術難關均已被突破,量產也已經提上日程。

國產晶片新進展,未來或將取代光刻機?實現商業化指日可待

晶片最終實現量產,需要多個步驟,首先便是設計,這也是最簡單的一個步驟。其次是使用光刻機進行生產,需要在很小的晶片上,焊接非常多的線路和導體,以及發揮各種功能的零部件,因此技術難度高,這也是最複雜的一個步驟。第三是封裝,目前的封裝工藝被三星和臺積電所壟斷,技術要求也相對較高。

西方國家所壟斷的光刻機,便是當前晶片生產不可或缺的一個機器,也是解決晶片生產中最複雜步驟的關鍵裝置。和平時我們所見到的焊接不一樣,光刻機是透過對光元素的準確把握和聚焦,以此來進行焊接。並且,光刻機對光源的要求也非常高,需要短光。

而短光和我們目前所見到的光不一樣,需要進行專業的儀器發射。西方國家就是掌握了極紫外光的發射技術,才掌握了光刻機的生產權。除了光源,光刻機的每一個零部件都需要非常高的準度和精度,不能出現一奈米的錯誤,否則就會導致晶片的流片。一顆晶片的造價非常高,如果出現流片,就會給一個公司帶來鉅額的損失。

國產晶片新進展,未來或將取代光刻機?實現商業化指日可待

不僅如此,光刻機的零部件還非常多,甚至比一些汽車上的零部件都要多,據悉,當前主流的光刻機所擁有的微小零件便超過了十萬個。即使生產出了所有的零件,如果沒有技術支援,也很難將這些零件正常的拼裝。

由於光刻機自身的問題和各項程式的煩瑣,國內在最近幾年雖然加大了投資的力度,但一直沒有取得很好的成效。反而,一個新的領域冰刻機卻被研發了出來。根據西湖大學目前的研究成果來看,冰刻機目前的效能發揮比較好,已經能夠生產出最初的晶片模型,取得了歷史性的跨越。並且,冰刻機自身所擁有的特性,將超過當前的光刻機。

國產晶片新進展,未來或將取代光刻機?實現商業化指日可待

兩者最大的區別在於所使用的焊接能源來源不同,以及焊接時所需要的承接物不同。光刻機,需要大量的光刻膠,並按照機器的除錯,將大量的光集中在光刻膠上,並根據設定的程式進行焊接。

冰刻機是直接將冰放在了做盤上,透過電力來對晶片進行生產。在後續中,光刻膠不容易被清理,並且非常容易被清理,兩者使用中的便利度有所不同。但是,冰刻機自身也擁有非常大的缺點,也是當前量產過後很難投入執行的一個重要原因。

冰刻機對溫度的要求非常高,它在執行時,周圍的環境溫度根本不能高於零下140度,必須保持非常低的溫度。並且,一旦投入執行之後,人工便不可以操作,因為其必須在一個沒有空氣的場合工作,否則會影響晶片所生產的效率和效能。

國產晶片新進展,未來或將取代光刻機?實現商業化指日可待

由於兩者的生產原理不同,兩者所實現的精準度也有所不同。光刻機的精準度非常高,目前所能夠實現的量產晶片最低最小也有2奈米。對於冰刻機,從理論上講它的精準度能夠達到微米。國內的實驗室也透過冰刻機生產了一個冰雕,冰雕的細節把握能夠達到微米。僅從這一方面來看,我國所研發出來的冰刻機,可以說是未來晶片發展的主要趨勢。

國產晶片新進展,未來或將取代光刻機?實現商業化指日可待

西湖大學能夠取得如此高的成就,來源於其孜孜不倦的努力,和上千名科研人員的共同努力。目前,冰刻機已經進入了生產階段,國內也能夠形成非常高的才能。從這一方面來看,冰刻機在國內擁有實現量產的條件與可能,量產之後,將對世界範圍內的光刻機市場重新洗牌。

結語

總而言之,國內的晶片行業受制於他人,久矣。需要打破行業的壟斷,就必須打破光刻機的壟斷,冰刻機的出現,也使得我們看到了希望。其他的被壟斷行業也應該效法於此,透過大力的投資與研發,實現獨立自主的目標。