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近几年我国在高铁、航空航天、通讯、智能手机等领域的发展,确实让许多国人感到骄傲,但有一点我们却不得不承认,芯片产业链存在一些“断点”。如今中美科技竞争日益加剧,前有中兴,后有华为,接连有中企在芯片环节遭遇“断粮”,所以当下“芯片国产化”问题也已迫在眉睫!

其实我国不乏芯片研发设计企业,尤其是华为的海思半导体,其打造的麒麟芯片已经能与高通顶级芯片打得有来有回。我们不擅长的是高端芯片生产能力,而之所以说“芯片产业链存在断点”,就是说国产芯片其实并没有外行人想象的那么差。任正非在与多家高校校长交流的过程中就提到:国产高端芯片之所以无法量产,主要是因为光刻机和化学材料被卡脖子。

光刻机,又叫掩模对准曝光机,这是制造芯片所用到的核心设备,类似于照片冲印技术,把设计好的芯片图纸通过光线曝光到硅片上,而化学材料,通常指的就是光刻胶。

不可轻视的光刻胶

与我们平常所用到的胶水不同,光刻胶又叫光致抗蚀剂,指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等照射或辐射,使其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料,而光刻机在光刻过程中,为了不让硅片表面留下痕迹,就需要用到光刻胶。而光刻胶质量的优劣,直接影响光刻机的工艺水平,最终会影响到成品芯片的性能和稳定性等。

光刻胶的生产,所使用到的技术也极为复杂,而且规格也较多。如果按类别划分,光刻胶可分为g线、i线、KrF、ArF光刻胶。相对而言g线、i线是入门级产品,用于436、250-800nm制程工艺,而ArF则是光刻胶领域的顶级材料,这是14nm、7nm及先进制程工艺芯片制造过程中不可或缺的材料,制造难度也最高。

长期以来,ArF光刻胶市场几乎被美日所垄断,尤其是日本,卡着半导体材料的咽喉,自然也成了日本手里为数不多的“武器”,于是在美命令之下开始对国产半导体进行“围追堵截”。

中企光刻机材料获突破

令国人感到骄傲的是,每一次关键技术被卡脖子,国内科研人员总能给我们带来好消息!

据国内权威媒体报道,南大光电已经实现了ArF光刻胶产线建设和送检适配,并且获得了少量的订单。据南大光电表示,南大光电ArF光刻胶所需要的配套产品均是自主研发,目前ArF光刻胶已经送到下游客户进行验证。

也就是说,南大光电已经突破了ArF光刻胶的关键技术,并实现了小批量生产,这已经打破了长期以来美日技术壁垒。

何时大规模量产?

至于何时开始量产,想必不少人能猜个八九不离十,要根据客户需求。ArF光刻胶主要用于14nm、7nm制程工艺,从我国突破14nm工艺芯片量产也不难看出,当国产14nm芯片开始规模量产,南大光电的光刻胶也将展开规模量产,与上海晶圆厂的步调基本一致。

当然也可以反过来说,南大光电ArF的光刻胶,能推动国产14nm芯片的加速量产,从而满足芯片市场对更多制程工艺的需求,为中国芯片崛起奠定坚实的基础!