随着智能化的浪潮席卷社会,芯片越来越重要,在日常生活里几乎无处不在。芯片是电子设备上不可或缺的器件之一,也是电子设备的灵魂,没有芯片,电子设备就无法实现复杂而强大的功能。
不过,芯片的生产制造离不开光刻机,光刻机是芯片制造的核心设备之一,越高端的光刻机,能够制造越高端的芯片。
那么,问题来了,有光刻机就能生产芯片吗?
光刻机集合了数学、光学、高分子物理与化学、流体力学、表面物理与化学等数十种顶级学科,是人类的集大成之作。但光刻机只是一个工具,想要生产制造芯片,还需要有芯片的设计原理图。
此外,如果把光刻机比作一台电脑,想要完全发挥出这台电脑的全部功能,操作这台电脑的人也非常重要。因此,只有光刻机,是无法生产出芯片的。
一般来说,芯片的生产过程可以分成三个步骤,分别是设计、制造和封测。
1、芯片设计
芯片的版图设计就像建筑工程里的施工图,按照图纸厂商就可以开始生产。产业链上游的芯片设计是知识密集型行业,需要经验丰富的尖端人才。
值得一讲的是,芯片设计也需要EAD软件,EDA软件的算法会直接决定芯片设计的优劣。所以说,EAD软件也被称为“芯片之母”。
2、芯片制造
芯片的制造就是按照版图设计,通过上千的工艺步骤,从无到有在硅片上做出芯片。
在芯片制造环节,想要将设计的电路从版图转移到硅片上,依靠的工艺是光刻,这时候就必须用到光刻机。目前,全球只有荷兰ASML公司能够生产高端光刻机,也就是EUV光刻机,用于制造小于5nm的芯片。
芯片制造环节是投入巨大,进入门槛极高的一环。在这方面占据全球超一半产能的企业是中国台湾的台积电,目前台积电最先进工艺可将制程推进到5nm级别,而国内以中芯国际为代表的晶圆代工厂能实现量产的制程是14nm。
3、封装测试
封测是芯片制造的最后一步,也就是芯片完成封装保护和性能测试,至此,一颗芯片制造完成。
芯片的生产过程的每一个环节,都需要套配的资源、人才、技术等,光刻机只是具备了其中一项条件。搞不定其他环节或缺乏相应的技术,哪怕光刻机摆在面前,想要生产芯片也是不可能的。