大家好,今天小編關注到一個比較有意思的話題,就是關于微納金屬材料立項的問題,于是小編就整理了1個相關介紹微納金屬材料立項的解答,讓我們一起看看吧。
上海微電子光刻機在全球屬于什么水平?
上海微電子(SMEE) 做為國內擁有最先進的光刻機設計制造技術廠商,目前能達到的最高工藝節點(tech node) 是90nm。90nm是什么概念呢?大致相當于2004年2月年英特爾的奔騰4,當時最強的Prescott架構3.8Ghz就是用的90nm光刻,也是那個時代晶圓廠最好的工藝代表。另外同期同制程節點的還有索尼Playstation2的處理器、IBM PowerPC G5、英偉達的GeForce8800 GTS等。當然實際光刻能力,涉及到晶圓廠的制造能力,最終會有不同。雖然光刻工藝只是芯片制造的上千道工藝中的一部分,但確實最關鍵的,光刻精度不夠,后面任何步驟設計都會產生大量的偏移和失效。這在國際上,算是第四名,因為沒有第五第六名。
光刻基本原理圖解:光刻膠會根據光罩所繪制的圖形被UV射線照射下留下對應的圖形形狀
晶圓片放大后可以看到一個一個的die排列,die內部是層層疊疊的電路,這些電路就先由光刻開始來制造
而這臺SSX600系列的90nm光刻機,大約是在2007年研發成功,真正上市時間未知。時至今日,上海微電子的主流產品還停留在前道90nm以及后端光刻系列。后端光刻主要用于先進封裝形式,也就是晶圓級封裝(WLP)及Bumping為主,對光刻精細度要求沒有可比性,拜托有的人就不要把封測那邊甚至是MEMS、液晶面板光刻的市場份額拿出來說了,完全兩個世界。前道光刻才是真正的地獄難度。
所謂IC前道光刻機90nm系列
那90nm的光刻機在2021年的今天,還能做什么?我們可以看看下面這個圖:,55-90nm僅剩9%的產能,邏輯芯片(比如CIS,驅動芯片、控制芯片等)、e-Flash和DAO(電源類分立器件芯片,結構最為簡單)為主。也就是說基本上不會是西方卡脖子的類別,器件設計上構造簡單的芯片。
全球晶圓制造產能vs.技術節點占比
導致國產光刻機一直沒用進步的原因有很多。實際上國家進行相關立項是非常早的,也不僅僅是一家公司一個研究機構進入項目??蔁o奈高端光刻機的大部分核心零部件,我們沒有能力設計制造,導致一進口就被禁運。當然,我們的設備廠商、半導體材料研究機構、晶圓廠,都在積極尋求和國外機構、企業的合作,以達到研發和其他資源上的共贏,并規避一部分境外的技術、材料、部件的限制。只是離高端制程節點越近,這樣的限制就卡得越緊。(大家可以查一下IMEC這個比利時的研究機構,他們在上海也有分店。)
我們可以先看看一臺光刻機的主要組成部分有哪些:
- 光學成像系統(制造更短的波長滿足瑞利準則CD = k1?? λ / NA)
- 光路與激光系統 (決定不同的光源和發射方式)
我國大部分商用級的激光研發都在光電,精度級別也有差異
- 鏡頭與對焦系統 (復雜的納米級光學成像系統)
EUV光刻機內部大概是這樣的
- 機械、自動化部分 (所謂超精密型自動化系統,感應精度要達到每秒兩萬次位置檢測,每次位移小于一個硅原子的尺寸——60皮米。什么概念?你要開著高達在一根頭發上刻自己名字)
感應器要檢測圖中黑色晶圓片上每一個die內部的電路之間光刻的完成情況,而且是每秒幾萬次
光學檢測機臺
e-Beam有專門的系統來負責
ASML最新型EUV極紫外光刻系統TWINSCAN NXE:3400C
稍微查一下材料,就可以看到國內到底哪些廠商有能力供應65nm以下光刻系統核心部件,是否已經擁有商業級別自主設計和制造能力。對,你猜得沒錯,幾乎都沒有——實驗室里面有、研發基地里面有,但那不等于可以進行到商用級別,還只能停留在實驗室里面做論證和分析。 而且加上瓦森納協議《關于常規武器和兩用物品及技術出口控制的瓦森納安排》等西方世界針對社會主義國家的禁運玩法存在,就連跨國合作都被限定在非常清晰的框架內。現實就是如此殘酷!
藍色為瓦森納協定國
一下子要跳到28nm,甚至14nm,不是上海微電子做不出來,而是這事情不能靠上海微電子一家去做。這是一個需要整合社會資源、進行多層次多路徑全賽道起跑的一整套工業技術開發項目集合。那一條賽道慢一點,我們的下一個世代光刻機就要等等。資金,我們有的;人才,我們也有的;參照物也有的;政策也有明確的導向;輿論也給足了勁。剩下的就是給他們時間和空間,因為各專項有對應的企業和機構在攻堅了。小道消息,28浸沒式DUV有在研發(對就是你們知道的02項),但還是需要些時間才知道是否能用到晶圓廠里。如果有吹14nm出來的,到今天為止可以直接當做某種對上海微電子乃至整個國產光刻機行業的捧殺。
少一點毒奶,多一點務實。把他們吹上天,未必是好事。把他們貶得一文不值、冷嘲熱諷,也不過是遞刀子讓境外滲透勢力攻擊我們的科研體制。讓社會大眾了解清楚現狀,我們自己的輿論也責無旁貸。
上海微電子,前路漫漫,卻依然是國產高端光刻機的希望。
這個問題非常好,提到光刻機,不能不說這是國人心中一個深深的痛。
中芯國際(SMIC)為了發展最先進的7納米芯片制造工藝,在2018年初,以1億多美元向荷蘭ASML訂購了一臺EUV紫外線光刻機。然而,近兩年過去了,ASML受到美國的各種施壓,遲遲不向中芯國際交付這一臺高端光刻機。而我們沒有絲毫辦法,這不能不說是店大欺客,欺人太甚。
上海微電子(SMEE)作為國產光刻機唯一的提供商,在目前本土高科技發展,尤其是芯片被美國窮盡手段阻斷的情況下,它的存在無疑成為國內芯片制造的唯一希望。
那么上海微電子在光刻機領域的實力究竟如何呢?
其實這里要先說明一下光刻機的分類,從用途上區分,其主要有四大類:制造芯片的前道光刻機,封裝芯片的后道光刻機,制造LED/MEMS/功率器件的光刻機,以及制造TFT液晶屏的光刻機。
而上海微電子對這四種光刻機都有涉足,尤其是封裝芯片的后道光刻機,其在國內具有80%的市場占有率,在國際上也有近40%的占有率,每年都有近60臺的出貨量。
其客戶都是世界前十大封測工廠,比如國內的長電科技JCET,通富微TF,以及臺灣的日月光半導體,這是非常了不起的成就。
上海微電子的研發實力也不容小覷,在光刻機領域的專利申請量有近3000項。在國內半導體設備廠商的綜合排名中,位居前五名。
但是在半導體制造中,最核心的其實屬于前道光刻機,其在半導體制造成本里占30%之多,中芯國際向ASML購買的EUV極紫外線光刻機就屬于前道光刻機,可用于生產7納米工藝的芯片。
而上海微電子目前可以提供的最先進前道光刻機,只能用于生產280納米,110納米和90納米工藝的芯片。從這方面講,上海微電子與世界前三大光刻機生產商ASML,佳能Cannon和尼康Nikon的差距,是非常巨大的。
除了上海微電子之外,中科院和華中科技大學都有對光刻機的研發,但這都停留在實驗室的階段,很難進入商用。
比如中科院號稱開發出的“22納米光刻機”,采用表面等離子技術,不同于EUV極紫外光技術,具有很大的缺陷,無法生產CPU和顯卡GPU等電路非常復雜的芯片,這決定了,其無法進入商用領域。
華中科技大學國家光電中心甘棕松團隊,利用雙光束超衍射的技術,開發出的光刻機,目前僅能用于微納器件的三維制造,距離進行集成電路芯片制造,還有很多技術需要攻克,更別提進行成熟的商用芯片制造。
由此我們可以看出,媒體上很多宣稱打破國際封鎖,開發出的幾納米光刻機,基本上距離商用都很遙遠,有的甚至基于不同目的還偷換概念。
這從另一個側面說明,上海微電子在國內光刻機領域,是唯一有希望進行更高端光刻機研發的企業,因此它的地位是無法替代的。
值得一提的是,從相關渠道了解到,上海微電子正在02專項的支持下,進行28納米前道光刻機的研發,已經取得了很大的進展。從90納米跨越到28納米,如果能實現,也是一個了不起的進步,期待上海微電子的28納米光刻機!
到此,以上就是小編對于微納金屬材料立項的問題就介紹到這了,希望介紹關于微納金屬材料立項的1點解答對大家有用。