而这种芯片制造技术从晶体管小型化到三维技术的重要转变,可能会影响业界对芯片制造过程中最困难的部分——光刻技术的态度。
光蚀刻法是一种工艺,在硅晶圆的光敏表面上,通过一个称为光掩膜的玻璃板将光投射到硅晶圆上,在玻璃掩膜上可以画出电路计划的图像。这就像传统的照片显影过程,在透明胶片上捕捉到的图像,通过投射光线穿过负片,对准感光纸,将其印在纸上。
随着电路进一步小型化,这一过程需要短波光,来获得更好的分辨率。最先进的微型化技术需要超紫外或极紫外(EUV)光谱范围的不可见光。
从光刻机中“解放”
《日经》称,如今阿斯麦尔是光刻机产业内的垄断企业,一台EUV光刻机的售价大约在1.2亿至1.7亿美元之间。然而,芯片制造商购买的阿斯麦尔光刻机,实际上只能应用于整个芯片制造过程的极小部分,也只能带来适度的微型化效果。
阿斯麦尔光刻机 阿斯麦尔官方图
如今,EUV光刻机只能用于制造逻辑芯片,如电脑的微型处理器,智能手机的系统芯片,以及游戏和人工智能领域的图形处理器等。由于由于电路组成的复杂性,逻辑芯片尚不能完全使用三维技术。
对芯片制造商来说,只为制造这些芯片就使用EUV光刻机,成本和难度可能并不那么合理。
实际上,如果一家芯片制造商要使用EUV光刻机,它还需要使用许多其他工艺,来优化EUV光刻技术,这就意味着厂商要投入大量资金,来购买各种先进设备。而装备越先进,供应商就越少,美国的禁令也就越有效。
但是,如今闪存芯片的制造过程已经可以跳过EUV光刻机。
并且,如果能跳过EUV光刻机的限制,那么芯片制造商的选择就更多了。《日经》称,日本佳能和尼康,如今也能生产非EUV光刻机。迄今为止,美国并未禁止这两家厂商对中国芯片制造商出货。
另一方面,包括华为在内,一些中国公司也一直在努力开发自己的光刻机。紫光集团旗下的长江存储也在今年宣布成功研发128层QLC3DNAND闪存(型号:X2-6070),并已在多家控制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证。
《日经》认为,当前美国方面似乎将限制中国的重点放在EUV光刻机上,但中国正在积累三维芯片制造技术,这最终将应用于先进的逻辑芯片,帮助中国避免依赖基于EUV光刻机的芯片微型化。
并且,从长远来看中国有能力提高芯片所有相关领域的技术,如材料、光学、化学、晶圆制造过程控制、表面检测和功能测试等。