2月7日，由上海微電子生產(chǎn)的中國首臺2.5D/3D先進(jìn)封裝光刻機(jī)正式交付客戶。此次交付的是用于IC后道制造的“先進(jìn)封裝光刻機(jī)”，并不是大家所熟知的制造芯片的“光刻機(jī)”。
筆者了解到，新一代先進(jìn)封裝光刻機(jī)主要應(yīng)用于高端數(shù)據(jù)中心高性能計(jì)算（HPC）和高端AI芯片等高密度異構(gòu)集成領(lǐng)域，可滿足2.5D/3D超大芯片尺寸的先進(jìn)封裝應(yīng)用需求。上海微電子是國內(nèi)唯一的光刻機(jī)制造商，其光刻機(jī)產(chǎn)品主要包括SSX600和SSX500。SSX600系列用于IC前道制造，也只能用于制造90納米芯片，而SSX500系列則用于IC后道制造，即IC后道的先進(jìn)封裝。
筆者要科普一下半導(dǎo)體芯片的制造設(shè)備分為前道設(shè)備和后道設(shè)備兩種。前道制造設(shè)備主要包括光刻機(jī)、涂膠顯影設(shè)備、刻蝕機(jī)、去膠機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、清洗機(jī)、CMP設(shè)備、離子注入機(jī)、熱處理設(shè)備、量測設(shè)備。后道制造設(shè)備主要包括減薄機(jī)、劃片機(jī)、裝片機(jī)、引線鍵合機(jī)、測試機(jī)、分選機(jī)、探針臺等。
什么是2.5D/3D封裝工藝？筆者了解到，隨著摩爾定律的推進(jìn)放緩，再加上追逐先進(jìn)制程工藝所帶來的成本壓力越來越高，使得越來越多的芯片廠商開始選擇通過Chiplet、2.5D/3D先進(jìn)封裝技術(shù)來進(jìn)行異質(zhì)集成，從而在不完全依賴于制程工藝提升的情況下，以相對更低的成本來提升芯片的性能。
筆者要提醒的是，相對于IC前道制造來說光刻機(jī)唯一上市公司，IC后道制造的封裝工藝對于光刻機(jī)的技術(shù)要求要低一些。上海微電子雖然完成了首臺國產(chǎn)2.5D/3D先進(jìn)封裝光刻機(jī)正式交付光刻機(jī)唯一上市公司，但這并不意味著上海微電子在光刻機(jī)制造領(lǐng)域獲有了重要技術(shù)突破。
眾所周知，生產(chǎn)10納米以上的芯片一般用DUV光刻機(jī)，但是想要制造7納米以下的芯片，甚至是3納米、5納米的芯片，就必須要用到EUV光刻機(jī)。目前能制造5納米芯片的設(shè)備便是EUV和極EUV光刻機(jī)，而這兩臺機(jī)器也只有荷蘭的阿斯麥公司能夠生產(chǎn)并交付客戶使用。
要知道阿斯麥公司擁有一萬四千多項(xiàng)光刻機(jī)專利，想要繞開這些專利制造光刻機(jī)幾乎是天方夜譚。至于我國最先進(jìn)的光刻機(jī)也僅僅是能夠完成芯片封裝作業(yè)，并不能制造10納米以上的芯片。
近幾年來，美國政府一直在持續(xù)打壓中國芯片產(chǎn)業(yè)，使得國內(nèi)芯片制造業(yè)發(fā)展嚴(yán)重受阻，可即使有著重重封鎖，我國還是制造出了2.5D/3D封裝光刻機(jī)。雖然先進(jìn)的EUV光刻機(jī)我國還不能制造，但路是要一步一步走的，有了IC后道設(shè)備技術(shù)積累，相信可以極大促進(jìn)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。
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