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當中國芯片產業(yè)遭遇發(fā)展瓶頸之際,杭州一家企業(yè)成功攻克了最尖端的技術難題!
光刻機一直是芯片制造難以逾越的障礙,就在國內行業(yè)普遍感到迷茫之際,這家企業(yè)卻將芯片精度推進至10納米以下!
最終交付的產品甚至超越了國際公開的先進標準,這家杭州企業(yè)究竟是如何實現這一壯舉的呢?
路被封死那就換方向
我們必須正視一個現實,想要完全復刻一臺EUV光刻機,這條路幾乎走不通。那種極端復雜的光源和精密到極致的鏡頭,是國外幾代人積累的核心技術。
亦步亦趨地重走一遍,無異于重新踏上漫長的征途,不僅耗費巨大資源,更會錯失追趕的關鍵窗口期。
正面戰(zhàn)場如同絞肉機,那是否可以開辟一條全新的戰(zhàn)線?納米壓印技術,正是這條被多數人忽視的路徑。
這項技術的原理看似樸素,就像一位經驗豐富的匠人。如果說EUV是用一支極其精細的光筆在晶圓上進行微雕,每一道刻痕都意味著高昂的成本和能量消耗。
那么納米壓印則更像是古代的活字印刷,或者說蓋章。
先制作一個刻滿電路圖案的“印?!?,然后在涂有特殊膠水的晶圓上,像蓋章一樣,“啪”地一下將圖案直接壓上去。
這種思路巧妙地避開了EUV技術中最昂貴、最難攻克的兩個核心難題——超級光源和復雜鏡頭系統(tǒng),使制造成本和能耗大幅下降,這正是“換道超車”的典范。
當然,想法雖簡單,但實現過程并不容易。如何確保壓印時平整精準、毫厘不差?那層充當“印泥”的膠水,又如何做到既薄又勻?
壓印完成后,如何將多余的殘膠控制到最低限度?這些難題在全球范圍內都極具挑戰(zhàn)性。過去,這一領域長期被日本佳能所主導。
而杭州璞璘科技推出的這臺設備,成功攻克了這些世界級技術壁壘!
他們采用噴墨技術,將膠水涂覆到10納米以內的厚度,比人類頭發(fā)絲的萬分之一還要薄。
他們在常溫常壓下實現了模板與晶圓的完美貼合,壓印出的圖形深寬比超過7:1,相當于在米粒大小的面積上雕刻出一條又深又窄的峽谷。
最關鍵的是,其線寬精度控制在10納米以內,這一指標甚至優(yōu)于佳能公開的、受出口限制的設備性能。
這就好比我們沒有執(zhí)著于打造一把更鋒利的寶劍,而是將“活字印刷”這項傳統(tǒng)工藝,打磨到了登峰造極的境界。
好鋼要用在關鍵處
任何新技術如果找不到合適的應用場景,就只能淪為擺設。納米壓印有其優(yōu)勢,也有其局限。
例如,每次壓印前,如果芯片設計不同,就必須更換“印?!?,這個過程比EUV光刻要慢。
因此,用于制造結構極為復雜、設計多樣的高端CPU,目前在效率上還難以匹敵。
聰明的戰(zhàn)略從來不是用自身短板去硬碰對手的長處,而是要找到能充分發(fā)揮自身優(yōu)勢的應用場景。
這個場景正是存儲芯片,尤其是3D NAND閃存。打個比方,制造CPU就像印刷一本內容各異的藝術畫冊,每一頁都不同,追求的是靈活性。
而制造存儲芯片則更像是印刷報紙,里面是大量重復的文字方塊。3D NAND的結構,就是億萬個完全相同的存儲單元垂直堆疊起來,如同一座摩天大樓。
這種高度重復的圖形,簡直就是為納米壓印技術量身打造的。它不需要頻繁更換模板,可以不斷重復“蓋章”,將成本低、精度高的優(yōu)勢發(fā)揮得淋漓盡致。
當前,長江存儲等國內廠商正在存儲領域奮力追趕三星、海力士等國際巨頭,最大的障礙之一就是先進設備被“卡脖子”。
璞璘科技的這臺設備橫空出世,猶如雪中送炭,為國產存儲芯片向更高層數發(fā)展,提供了一把關鍵的“攻城錘”。
除了存儲芯片這一主戰(zhàn)場,還有很多新興領域也迫切需要這項技術。
例如未來實現光速計算和通信不可或缺的硅光芯片,又如AR/VR眼鏡中,需要在指甲蓋大小的面積上制作超高分辨率的微顯示屏。
這些領域的共同點在于:對圖形精度要求極高,但圖形結構相對簡單,同時對成本又極為敏感。
納米壓印的技術特性,與這些需求高度契合。
這就形成了一個清晰的發(fā)展策略:先占領存儲芯片和特色工藝芯片這些“根據地”,在這些領域站穩(wěn)腳跟,形成自我造血能力。
這正是我們最熟悉的“農村包圍城市”的戰(zhàn)略,先易后難,積小勝為大勝。
條條大路通羅馬
這不僅是一條繞開封鎖的小徑,更可能是一條通往技術頂峰的新路!
很多人會問,納米壓印再先進,終究不是EUV,它會不會只是一個特定時期的替代方案,一個“備胎”?
從短期來看,它確實是我們應對當前困境的利器,讓中國半導體在某些領域終于擺脫了被動“等、靠、要”的局面。
但從長遠來看,它的意義遠不止于此。
一臺光刻設備背后,是一個龐大的產業(yè)鏈,它需要模板、特種膠水、檢測設備等一系列配套。
過去我們實力薄弱,因為沒有國產的“火車頭”來拉動需求。現在璞璘的設備問世,國內從事材料和配套的企業(yè)終于有了明確的方向,一個圍繞納米壓印的國產化生態(tài)圈正在悄然形成。
更重要的是,技術是不斷演進的。納米壓印下一步的目標,是攻克小于10納米的多層套刻對準精度。
一旦這一終極難關被突破,它將具備制造更復雜邏輯芯片的能力。到那時,一個依靠極致物理“壓印”,一個依靠極致光學“雕刻”,兩條不同的技術路線將在山頂交匯。
所以,璞璘的這臺設備,不僅僅是一臺機器,它是一個火種,更是一種創(chuàng)新思維。它告訴我們,在被封鎖的棋局中,我們不必拘泥于別人的路線圖苦苦追趕。
棋局尚未終盤,只要敢于另辟蹊徑,終能走出一條屬于自己的道路。
參考資料:金融界《我國自主研發(fā)光刻機交付,突破10nm工藝》
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