凯发K8国际娱乐官网入口|我也是花下载|关于国家工信部突然官宣的“国产光刻机”你
凯发K8官网首页◈◈,凯发APP◈◈。凯发K8官网凯发APP官网◈◈!台湾积体电路◈◈,起因◈◈,是9月9日国家工信部发布的一个通知◈◈:《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2024版)》◈◈。
这两行◈◈,是什么意思?是连一个形容词都没有◈◈,就突然静悄悄地官宣了中国自己的新光刻机吗?
下面那款光刻机的介绍里◈◈,怎么还有一个“≤8nm”?天哪◈◈,那不就是突破了卡脖子的“7nm”?
很快◈◈,有人说◈◈:太好了◈◈。轻舟已过万重山◈◈,实锤了◈◈。中国终于有了自己的7nm光刻机◈◈,可以造出自己的7nm芯片◈◈,不怕再被卡脖子了◈◈。
可是◈◈,还有人说◈◈:别激动◈◈。只是误会◈◈。那个“8nm”不是重点◈◈,它上面那个“65nm”才是◈◈。国产芯片还只在65nm的水平◈◈,努努力最多也就能够到28nm◈◈,离7nm还远得很◈◈。
“造出7nm芯片”◈◈,到底是个什么概念?做到这件事◈◈,真的很了不起吗?国家工信部《目录》里的那寥寥几个字◈◈,又意味着什么?我们在芯片上的脖子◈◈,还卡着吗?
我的感觉是◈◈,或许◈◈,可以先晚点再“感觉”◈◈。因为◈◈,对于大部分人来说◈◈,造芯片这件事◈◈,太陌生了◈◈。
“此次官宣的国产光刻机◈◈,是一个套刻≤8nm◈◈,分辨率65nm◈◈,干式◈◈,波长193nm◈◈,DUV光刻机◈◈。”
句子不算长◈◈,没有一个生僻字◈◈。但◈◈,如果不是对这行有了解的专业人士◈◈,有多少人能看懂?又能看懂多少个词?
一年前的8月29日◈◈,华为Mate60 Pro手机◈◈,在没有任何宣传的情况下◈◈,突然开售◈◈。
紧接着◈◈,那几天从各大热搜榜◈◈,到我的朋友圈◈◈,都被一个词刷屏了◈◈:7nm芯片◈◈。
很多第一批抢购到这款手机的人◈◈,无论国内国外◈◈,都在不约而同地做一件事◈◈:拆◈◈。
把手机里的那块麒麟9000S芯片拆出来◈◈,跑分◈◈,验性能◈◈,看做到了什么水平◈◈。
刚好◈◈,那段时间我的直播间请来了《芯片战争》的作者◈◈,余盛老师◈◈。我也借此机会看了一些资料◈◈,请教了一些朋友◈◈。
主打一个既有更多干活儿的员工◈◈,能帮你做更多更大的项目◈◈,又少耗你的电◈◈,少占你的地◈◈。
所以◈◈,注意凯发K8国际娱乐官网入口◈◈,最开始聊芯片◈◈,说“你这是28nm芯片”◈◈,“我这是14nm芯片”时凯发K8国际娱乐官网入口◈◈,28nm, 14nm◈◈,指的并不是芯片的大小◈◈,不是晶体管的大小◈◈,也不是晶体管和晶体管之间的距离◈◈,而是晶体管里的这个“沟道宽度”◈◈。
卷到“7nm芯片”时◈◈,“沟道宽度”是不是线nm凯发K8国际娱乐官网入口◈◈,已经不是重点◈◈,各有说法了◈◈,但本质没变◈◈:
更小的纳米制程◈◈,就意味着更好的PPA◈◈,可以在更小的“办公室”里◈◈,塞下更多“员工”◈◈。
因为◈◈,光塞得下还不够◈◈,你怎么才能在指甲盖那么点地方◈◈,把这成万上亿的员工◈◈,安排得明明白白?
这事◈◈,说复杂◈◈,可以很复杂◈◈。一台光刻设备◈◈,十万多个零件◈◈,价格动辄上亿美金还不包邮◈◈,算下来比一台波音737还贵◈◈。就只为能干成这件事◈◈。
传统的胶片电影放映时◈◈,会先打出一束光◈◈,让光线穿过一个像放大镜一样的镜头◈◈,再穿过一层电影胶片◈◈,就能把胶片上的图案◈◈,投射到银幕上◈◈。
光刻也类似◈◈。也是打出一束光◈◈,穿过一组透镜系统◈◈,再穿过一层掩膜版◈◈,就能把掩膜版上刻着的电路图◈◈,投射到制作芯片的衬底◈◈,也就是晶圆片上◈◈。
区别只在于◈◈,放电影◈◈,是用“放大镜”◈◈,把小图投成大图◈◈。光刻◈◈,则是用“缩小镜”◈◈,把大图投成小图◈◈。
一张7nm芯片的电路图◈◈,要把几十上百亿个晶体管和其它电子元件◈◈,都安排得明明白白◈◈。
并且◈◈,从晶体管◈◈,到连接晶体管的导线我也是花下载◈◈,都精细到了纳米级凯发K8国际娱乐官网入口◈◈,比你家菜刀的刀刃还要细上10万倍◈◈。
有行业里的人曾形容◈◈:这就相当于要在一个指甲盖大小的地方◈◈,刻出整个上海◈◈。而且不能刻漏一间房◈◈,不能刻歪一条路◈◈。
太疯狂了◈◈。这要怎么刻?怎么刻◈◈,才能 “快◈◈、准◈◈、稳”地刻出这种电路图的沟沟壑壑?靠激光吗?
可是◈◈,激光直写◈◈,纳米压印……一个个方法试下来◈◈,有的很贵◈◈,有的很慢◈◈,还有的很容易报废◈◈,很难商业化◈◈,谁这么刻谁亏钱◈◈。
涉及的工艺虽然很多◈◈,但思路大体上和“把大象关进冰箱”也差不多◈◈,主要就四步◈◈:
没线条遮着的地方◈◈,光透过去了◈◈,和光刻胶一照面◈◈,光刻胶就变成了另一种脾气◈◈。
光刻胶依然没被溶解的地方◈◈,相当于覆盖了一层保护膜◈◈,而光刻胶被溶解了的地方◈◈,会直接接触到腐蚀液◈◈,被“快◈◈、准◈◈、狠”地蚀刻出与电路图相对应的沟沟壑壑◈◈。
因为波长越短的光◈◈,衍射的扩散角度越小◈◈,换句话说◈◈,就是越会乖乖走直线◈◈,不糊不乱跑◈◈,你指哪儿它打哪儿◈◈。
你有没有能力在成本可控的前提下◈◈,稳定而持续地发出它?你的光刻胶和它来不来反应?你的其它工艺流程能不能和它兼容?
很多人认为◈◈,用这把“光刀”的光刻设备◈◈,基本只能刻出20nm以上制程的芯片◈◈。
EUV◈◈,也是一种光的名字◈◈:Extreme Ultra-violet(极紫外光)凯发K8国际娱乐官网入口◈◈。看名字就知道◈◈,这种光卷得更狠◈◈,波长可以短到只有13.5nm◈◈。
谁拥有了这把刀◈◈,谁就有机会再往前一步◈◈,刻出7nm◈◈,甚至◈◈,5nm◈◈,3nm这样更先进的芯片◈◈。
2018年◈◈,中国的中芯国际◈◈,拿出了相当于它全年利润的1.2亿欧元◈◈,向ASML订购了中国第一台EUV光刻设备◈◈。
但是◈◈,美国发声了◈◈。声称EUV光刻设备中有20%的美国零件◈◈,想要出口必须征求他们的同意◈◈。而他们不同意◈◈。
在晶圆表面和透镜之间◈◈,加上一层超纯水◈◈,纯净到不含矿物质◈◈、颗粒◈◈、细菌◈◈、微生物等任何杂质◈◈,只有氢离子和氢氧根离子的超纯水◈◈。
193nm的深紫外光◈◈,在水中的折射率为1.44◈◈,波长可以进一步缩短到134nm凯发K8国际娱乐官网入口◈◈。
这个方法◈◈,把DUV光刻设备◈◈,从“在空气里刻”的干式时代◈◈,直接带进了“在水里刻”的浸没式时代◈◈。
靠这个方法迭代 “刀刃”◈◈,你有可能在你班里提提名次◈◈,把制造水平从28nm制程提升到22nm制程◈◈,但要一口气考上清华◈◈,搞定7nm制程◈◈,还是很难◈◈。
一颗头◈◈,有十几万根头发◈◈。要一次全部梳到位◈◈,那就造个至少也有十几万根梳齿的梳子◈◈。
把它拆分成线条间隔更疏朗的三个“图层”◈◈,再做成三张“掩膜版”◈◈,一张一张“刻”◈◈。最后◈◈,不也能套叠成一整张完整的“上海地图”?
所谓的LELE工艺◈◈,LFLE工艺◈◈,SAPD工艺◈◈,本质上都是多重曝光◈◈,多刻几次的办法◈◈。
首先◈◈,人家用一张掩膜版◈◈,曝光一次◈◈。你用三张掩膜版◈◈,曝光三次◈◈。谁在成本和效率上更有竞争力?
其次◈◈,要把全头梳到位◈◈,至少得梳一次◈◈,动一下手◈◈,把梳子对准到另一个位置梳吧?
一层一层地“刻”时凯发K8国际娱乐官网入口◈◈,又怎么保证最后几张套叠在一起时◈◈,能100%完全吻合?
芯片的制造◈◈,不止是一道技术题◈◈,还是一道经济题◈◈。除了“能不能做”凯发K8国际娱乐官网入口◈◈,还要兼顾“值不值得”◈◈。
用DUV光刻设备通过多重曝光制造7nm芯片◈◈,或许可以帮忙够到高一点的地方◈◈,但也有代价和天花板◈◈。
所以今天◈◈,很多资料都认为◈◈,综合考虑下来◈◈,就算加上浸没式光刻和多重曝光◈◈,造7nm芯片也几乎是DUV光刻设备的天花板了◈◈。
要继续往前◈◈,制造7nm芯片◈◈,乃至更先进的 5nm芯片◈◈,3nm芯片◈◈,还得靠EUV光刻设备◈◈。
如果说“用DUV光刻机造出7nm芯片”的难度系数是“过万重山”◈◈,那么“造出一台EUV光刻机”的难度系数◈◈,就是“过万重珠穆朗玛峰”◈◈。
手不能停◈◈。要保持每秒钟至少连续轰击50000次◈◈,才能保证它一直崩溃◈◈,一直电离◈◈,你一直有光◈◈,刻得很稳◈◈。
波长越短的光◈◈,有一个不靠谱的特点◈◈:很容易被吸收◈◈,还没投到光刻胶那里开始干活◈◈,就已经散得差不多了◈◈。
目前的EUV光刻机里◈◈,设了很多“镜子”◈◈,也就是聚焦反射器◈◈,来确保EUV的光◈◈,能更少被半路吸收◈◈,更安全地到达光刻胶◈◈。
翻译成普通话来说◈◈:如果把这面“镜子”放大到地球那么大◈◈,它上面只允许有一根头发丝那么细的凸起◈◈。
这◈◈,就是要造出一台和别人现在用的差不多的EUV光刻机◈◈,至少要爬的几座山峰◈◈。
“此次官宣的国产光刻机◈◈,是一个套刻≤8nm◈◈,分辨率65nm◈◈,干式◈◈,波长193nm◈◈,DUV光刻机◈◈。”
“套刻≤8nm”◈◈,指的只是一个“梳头”时的误差◈◈,而不是“可以造出7nm芯片”的水平◈◈。
“分辨率65nm”◈◈,意味着有机会能刻出65nm芯片◈◈,不计代价多重曝光的线nm芯片◈◈。
“波长193nm的DUV光刻机”◈◈,意味着前方还有一座“波长可以短到13.5nm的EUV光刻机”的珠穆朗玛峰要翻◈◈。
什么时候◈◈,我们才能线nm制程◈◈,乃至更先进◈◈,更能和世界水平比肩的国产光刻机◈◈,不再被卡脖子?
这几天◈◈,有人说◈◈,还很远◈◈。“可能还要十几年◈◈,因为世界当前最先进的ASML◈◈,走完这段路就是花了十几年◈◈。”
但很快◈◈,也有人说◈◈,不好说◈◈。“ASML花十几年做出来的背后◈◈,有全球几十个国家的合作◈◈,和国内外数千家供应商的配合◈◈。”
嗯◈◈,听说过◈◈。可是◈◈,各有各的说法我也是花下载◈◈,那我怎么判断?有没有◈◈,来自更前线的说法?
今年的手机发布会上◈◈,华为没有多说◈◈。但9月19日◈◈,华为副董事长◈◈、轮值董事长徐直军在华为的另一场大会上◈◈,曾简单说过2句◈◈:
1◈◈,“中国大陆的芯片工艺制造将在很长一段时间处于落后◈◈,我们要做好长期的算力解决方案◈◈。”
什么是“推广”?很先进◈◈,且可量产的◈◈。而投入量产的工厂之外◈◈,往往还有更先进的实验室◈◈。
再前几天◈◈,刷到“华为”的热搜我也是花下载◈◈,排在它下面的那一条是国产大飞机“C919”的量产和交付◈◈;
再之前呢?国家统计局公布了2024年上半年国民经济运行情况◈◈,其中◈◈,高技术产业投资同比增长10.6%◈◈,快于全部投资6.7个百分点......
确实◈◈,从没有7nm芯片◈◈,到拥有7nm芯片◈◈。从DUV◈◈,到EUV◈◈。从一份新文件◈◈,到一种新算力◈◈。