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要想发展半导体制造业,就得先解决设备的问题。不管掌握怎样的芯片制造技术,都必须使用各种设备来完成各个工序环节的生产工作。
包括光刻机、刻蚀机、清洗机等等都是半导体制造领域必不可少的设备。不过清华大学立功了,取得又一项半导体核心设备破冰,这是怎样的一款设备呢?对国产半导体有什么意义?
清华大学半导体设备破冰
国产芯片正在攻克各项核心设备,外界只知道光刻机的重要性,但光刻机也仅仅是几十类设备中的一种。
芯片制造是一项复杂严谨的过程,至少会经历成百上千道步骤。晶圆切割、抛光、沉积、光刻、刻蚀、掩膜等等步骤还会细分各种工艺技术,对应的也就是相关半导体设备了。
比如芯片光刻环节对应光刻机,刻蚀步骤会用上刻蚀机,而清华大学在一项减薄工艺立下大功,成功研制出对应的12英寸超精密晶圆减薄机。这是怎样的一款设备呢?
据了解,12英寸超精密晶圆减薄机产品代号为Versatile-GP300,它可以应用在3D IC制造和先进封装制造等芯片生产工艺场景。主要功能包括超精密磨削,抛光和清洗等等。具备的特点为高精度,工艺开发灵活。
以往国内企业要想使用这类设备,需要从国外进口,而且设备价格昂贵,且大部分的核心技术都掌握在国外供应商手中,想要填补市场空白并不容易。但是清华大学路新春教授带领团队完成了一系列的技术难题,成功将Versatile-GP300这台减薄机下线。
做到这一点路新春教授付出了很多努力,该如何实现晶圆平整度控制,和晶圆表面无损还有怎样解决超精密磨削等等都是研发过程中遇上的困难。
但功夫不负有心人,路新春教授开展一次又一次的课题研讨,结合理论和实际研究,总算解决了各项难题。不仅完成了12英寸超精密晶圆减薄机的生产制造,而且已经将这款设备用于国内集成电路生产线。
国产半导体又完成了一项核心设备破冰,基本上解决了芯片制造过程中晶圆减薄的工艺流程。有了这项技术积累后,对国产半导体的发展有着重大意义。
首先为国产集成电路提供自主设备保障,以免受制国外。
我国定下了长远的国产芯片发展目标,要在2025年将芯片自给率提升到70%。完成这一目标的前提是在各个芯片制造领域实现技术可控。否则一旦国外停止供应设备和产品,还是会陷入被动。
因此清华大学路新春教授带领团队完成的半导体设备破冰,其实是在为国产集成电路提供自主设备保障,以免受制于国外,以便更好的完成芯片自给率的目标。
其次把国外设备价格打下来,用更具性价比优势的国产设备实现产业竞争价值。
Disco掌握全球主要的晶圆研削切割生产技术,其制造的晶圆减薄机被销往全球,并占据73%的市场份额。因为该公司形成的市场份额优势,使得大部分的晶圆减薄机价格都由对方说了算。由于没得选择,只能顺从对方的定价规则,价格自然会十分昂贵。
但国内技术的攻克可以把国外设备的价格打下来,将来不仅满足自用,甚至有可能对外出口。用更具性价比优势的国产设备,来实现全球半导体设备行业的竞争价值。
另外提高国产芯片发展的进程,推动产业继续向前。
一台关键核心设备的突破是非常重要的,假设掌握了EUV光刻机制造技术,仅一台设备就能改变整个行业的发展走向。同样的道理也对应各个芯片制造的关键设备身上。12英寸超精密晶圆减薄机可以提高国产芯片发展的进程,推动产业继续向前。以更稳,更快的姿态,实现产业和技术的双重破冰。
国产半导体设备的攻坚克难
清华大学路新春教授带领团队的技术破冰只是一个缩影,国产半导体设备的攻坚克难还在持续进行,并且都取得了很多重大进展。
比如国产光刻机厂商上海微电子发布了新一代先进封装光刻机,预计今年底还会带来一台28nm光刻机设备。至纯科技的清洗设备也完成了28nm的全部技术认证。除此之外,中国电科附属装备集团实现了离子注入机的全谱系产品打造,解决一系列技术难题。
这些半导体设备的突破都至关重要,虽然在诸多领域还存在空白,但是任何领先的技术都是从无到有的过程。相信在未来,国产半导体还将持续攻坚克难,完成一项又一项的技术破冰。
总结
国产芯片有巨大的前景和市场需求,外界的规则变化使国产芯片迈上自主自研的道路。清华大学还专门成立了集成电路学院,为解决国产芯片人才提供高校资源助力。越来越多的高校都开创了集成电路学院,有了人才保障,国产集成电路产业何愁不能崛起。
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