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国产自主芯片生产获重要突破
作者: DJ编辑 2018-12-06 14:16 【未来巡航者】

近日,据权威媒体披露,由中国科学院光电技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”顺利通过验收。众所周知,微纳光刻技术是现代先进制造的重要方向,是信息、材料等诸多领域的核心技术,其水平高低也是体现一个国家综合实力的标志。现在现代芯片制造产业依靠的就是光刻机,光刻机是制造芯片的核心装备,我国在这一领域曾长期落后,但关键技术落后不靠自己发展,别人是不可能公开自己的技术机密的,大国发展自己的核心高科技产业,需要坚持不懈投入,总能够得出结果。光刻机这项技术曾长期把持在荷兰ASML公司手中,目前世界上高端光刻机近80%均由该公司生产并在形式上长期对华实施技术封锁和设备禁运,想发展芯片制造业,人家在源头上、工具上和生产资料上打压你,就算芯片电路设计再好,不够生产制备芯片,一切都是空谈。

光刻机采用类似照片冲印的技术,可以把一张巨大的电路设计图缩印到小小的芯片上,光刻精度越高,芯片体积可以越小,性能也可以越高,是左右芯片制造的“核心技术中的核心技术”。该资料称,作为国际上首台分辨力最高的超分辨光刻装备研制,仅用365纳米波长的紫外线光源,单次曝光最高线宽分辨力已达到22纳米(约1/17曝光波长)。在此基础上项目组结合项目开发的高深宽比刻蚀、多重图形等配套工艺,实现了10纳米以下特征尺寸图形的加工。该项目目前已获得了授权国内发明专利47项,国外发明专利4项,拥有完全自主知识产权。但是,在公开发表的消息中,人们敏锐的发现,其光刻出来的产品却没有一个微电子芯片,展出的公开产品只有超导纳米线探测器、超表面透镜、纳米结构色亚波长全息、SERS传感基底等多种微纳结构功能器件。

在早期的宣传材料中,曾经明确宣称“可填补我国在高端光刻设备方面的空白,由于无需高昂的光源和投影光学系统,成本相对193纳米光刻设备大大降低,一旦实现工程化和技术成熟,即可广泛应用于微电子信息、超高密度存储等高新技术科学研究和产业领域”。随着媒体的不断报道,人们已知道光刻技术是当今世界制备集成电路、微电子与光电子器件的最关键技术之一,为了保持芯片行业近二十年来一直以摩尔定律(每个芯片上集成的元件数平均每18个月将翻一番)的速度发展,成像光刻设备需要具备每两年最小分辨率提高0.7倍的曝光能力。

目前最先进的微电子芯片已达到7纳米制程,而能生产此制程的光刻机全球只有荷兰阿斯麦公司可以生产,并且关键核心零部件全部被美国高科技公司掌握或控制。我国目前只具备90纳米芯片制程的光刻机生产能力,与国际先进水平差距十分巨大。由于传统的投影光刻技术资金投入十分巨大,光学系统异常复杂、镜头材料的选择与加工特别困难、相应波长的光刻胶和激光光源技术含量极高,我国很难实现在传统光刻原理的“弯道超车”,因此采用新原理的表面等离子体超衍射光学光刻成为我国国家自然科学基金、国家863计划的重点资助对象,希望实现光刻机技术的颠覆性突破。

根据国内外公开资料披露,早在2009年,我国就开展了表面等离子体超分辨光刻技术的基础研究,据今已有9年的时间,并突破了一系列关键技术,例如掩膜寿命已突破100次,研制出专门的等离子体光刻用紫外线光刻胶,实现非接触式光刻,建成了超分辨器件制备与检测工艺线、整机集成与装调、等离子光刻验证工艺线。在此基础上,制备了叉指线电路、存储电路等功能结构图形。根据上述信息分析,目前通过鉴定的国产超分辨光刻机似乎还是没能实现在掩模版上完整的光刻出一个微电子芯片所需要的所有电路图形,只是实现了微纳结构功能器件的成功光刻,离真正意义上的微电子芯片所用的光刻机还有很大的距离,我国的光刻机研制任务依然十分艰巨。


标签:自主可控 

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