国产芯片领域破冰,自主攻克重要芯片材料,技术水平赶超美日
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一颗智能手机的SOC芯片只有指甲盖大小,看起来毫不起眼。但是想要造出一颗高端芯片,背后至少是百亿美元级别的投资,从研发到生产落地,再到上市销售,需要经历一系列的流程。
而在芯片制造过程中,涉及到各种各样的材料更是数量繁多。而国内科研人员攻坚克难,终于在光刻胶方面实现破冰,研制出"光敏聚酰亚胺光刻胶"。
这是怎样的光刻胶产品呢?国产光刻胶处于什么水平?
国产光刻胶破冰
光刻胶对于芯片制造的成本并不是很高,和光刻机,刻蚀机等半导体设备相比,光刻胶的成本占光刻工艺不到一成的成本。
可是如果没有光刻胶,光刻胶曝光的图形便无法显影的晶圆表面,刻蚀机更加无法进行芯片线路的刻蚀。因为光刻胶可以起到保护衬底,形成曝光图形的媒介作用。
但是光刻胶技术主要掌握在日本手中,相关的产业链被日本所垄断。不管是低端的g线,i线光刻胶,还是高端的EUV光刻胶,日本企业提供的产品均位居一线水准,被台积电,三星等争相采购。
国内发展芯片制造同样离不开对外进口光刻胶,为了实现自主产业链的持续发展,攻克光刻胶核心技术是件要紧事。值得一提的是,国产芯片在光刻胶领域成功破冰,自主攻克了重要芯片材料——光敏聚酰亚胺光刻胶。
根据光明日报消息报道,我国科研人员滕超教授及其团队在2015年定下研究计划,瞄准光电显示和半导体领域所需的光刻胶技术展开破冰。由于大量的核心技术掌握在日本手中,可参考的资料并不多,所以从一开始滕超就面临重重困难。包括在进行LCD间隔物微球项目时,遇上了课题组人员短缺,很多重要的实验数据需要滕超反复验证,不论大小事务几乎都是亲力亲为。
甚至为了更好地做实验,在办公室住了一年之久。功夫不负有心人,滕超经过7年的刻苦研发,在自研设计算法,修正测试数据以及大量实验论证中,终于完成了最后一步的突破。
2022年6月份,滕超成功研制出光敏聚酰亚胺光刻胶。这是一种新型光刻胶材料,光敏聚酰亚胺光刻胶不仅能满足光刻作用,而且在介电领域也是很好的材料。
主要优势体现在缩短工序时间,提高生产效率,为国产芯片产业链的发展提供更多的自主性保证,甚至技术水平已经赶超美日。同类产品中,光敏聚酰亚胺光刻胶发挥出的性能不弱于国外产品。 国产光刻胶处于什么水平?
芯片种类繁多,每一种芯片在制造过程中,几乎都会经历光刻工艺。也就是通过光刻机,把设计好的芯片线路图曝光在涂抹光刻胶的晶圆表面。根据芯片制造工艺以及种类的不同,所需要用上的光刻胶品类也非常丰富。
主流的光刻胶产品就包括浸没式光刻胶,KrF正负型光刻胶以及ArF光刻胶等等。日本在光刻胶领域起步较早,积累了大量的核心技术,形成了完备的知识专利产权,所以想要打破垄断是需要时间的。
大致来看,国产光刻胶处于什么水平呢?以南大光电,徐州博康这些国产光刻胶巨头为例,南大光电自主研发的ArF光刻胶已经通过了自主研发,可用于55nm工艺的光刻胶已经获得了小批量订单。
另外南大光电主要的光刻胶产品包括干式光刻胶和浸没式光刻胶,是目前国内能实现范围性批量出货的光刻胶厂商。
而徐州博康的光刻胶也在迅速发展,该公司实现光刻胶全产业链的自主性布局,在单体材料,专用树脂等诸多核心领域,均完成了自主化生产作业。
以上只是国产光刻胶产业链布局的冰山一角,还有上海新阳,晶瑞股份等等都在聚焦光刻胶材料的发展。也许目前距离日本的EUV高端光刻胶水平还有一段路要走,但是任何的成功都是靠日积月累而来的。
尽管还有进步空间,不过目前国产光刻胶的水平已经在成熟制程领域有突出表现了。
相比于高端工艺,成熟制程一样有很大的布局意义。在尚未获得EUV光刻机之前,不妨扬长避短,做好自己能够把控的市场,在可控的技术领域加大布局,相信在未来一定能取得更大的成就。
总结
国产芯片领域再"破冰",继一些国产芯片企业持续深耕之后,科研人员滕超自主攻克重要芯片材料。通过这一研究成果也能看出,在取得芯片进步的同时,人才也是必须要把握的。
将来国内发展芯片还会面临大量的人才缺口,希望能有更多像滕超这样的人才取得突破,为国产芯片的发展做出贡献。
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