太给力了！第三代半导体光刻机被攻克，国产芯片迎来曙光

据报道，全球缺芯已经波及到了169个行业。并且多位芯片行业人士表示，短期内芯片短缺依然难以缓解，至少会持续到今年下半年，甚至2023年都有可能持续存在。

因此，芯片越来越受到重视。为了确保芯片供应，各地纷纷开始投资建厂，想要提升本土芯片制造能力。这让芯片制造设备显得更加重要，然而这也是我们一大痛点。

不过，近日好消息传来，国内第三代光刻机实现突破，这究竟是什么情况呢？

我们知道，芯片制造离不开半导体设备。提到设备，大家可能迅速就想到光刻机。光刻机确实是芯片制造过程中必不可少的关键设备之一，但芯片设备远不止这一个。

芯片的制造工艺相当复杂，一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。

首先需要先将“砂子”提纯成硅，再切成晶圆。然后芯片制造分前后两道工艺，前道包括光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入，后道主要是封装——互联、打线、密封。

几乎芯片制造的每个工艺都需要不同的设备，除了光刻机外，还有刻蚀机、离子注入机、镀膜机、清洗机、显影机等几十种设备，每一个芯片设备都是不可或缺的。

然而，半导体设备却是我们的短板，一直以来被国外少数厂商垄断，制约着芯片行业的发展。要想打造国内自主的芯片产业链，首先就得在芯片设备领域实现突破。

不过，我们在设备方面也一直在努力。近日，国内又一半导体设备实现了突破。

中国电子科技集团第二研究所传来好消息，在SiC激光剥离设备研制方面，取得突破性进展。研制的激光垂直改质剥离设备，能实现小尺寸碳化硅单晶片的激光剥离。

这个突破很不简单，激光垂直改质剥离设备被誉为“第三代半导体中的光刻机”。

为什么说是第三代半导体中的光刻机呢？这是针对半导体材料来说的，跟我们平常所说的芯片制造光刻机不同，DUV、EUV光刻机属于生产硅基芯片的前道光刻机。

先介绍下三代半导体材料：第一代主要是硅（Si），第二代主要是砷化镓（GaAs），第三代主要是氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）、氧化锌（ZnO）、金刚石。

我们现在所用的芯片大多用的是第一代半导体材料，所以被称为硅基芯片。

在第一二代半导体材料上，我们起步较晚，导致受制于人。而在第三代半导体材料上我们起步跟国外差不多，且第三代材料相比一二代优点更多，因此不能错过机会。

上边提到的第三代半导体材料，其中氮化镓（GaN）的应用就非常广泛，像现在手机实现120W超级快充用的就是氮化镓芯片，在数据中心，新能源汽车等也有运用。

第三代半导体材料的另一个重点就是碳化硅（SiC），具有高热导率、高击穿场强、化学性能稳定等优点，对新能源汽车、通讯基站、卫星通讯等领域发展有重要意义。

在新能源车上，SiC主要用于功率控制单元(PCU)、逆变器，及车载充电器等方面。

然而，碳化硅（SiC）的材料硬度与金刚石相近。现在的加工工艺不仅切割速度慢，而且晶体与切割线的损耗都非常大，结果导致材料价格高昂，推广也受到限制。

中电科二所突破的激光垂直改质剥离设备，就解决了这个问题。通过激光剥离技术，能够大大降低SiC的材料损耗，同时又能够使生产工艺的速度和效率大大加强。

实现小尺寸SiC（碳化硅）单晶片的激光剥离，为国产制备碳化硅芯片奠定基础。

半导体设备和材料处于芯片产业链的上游，这是芯片行业实现自主化的基础。

如今的芯片行业，我们基本上也都明白，芯片规则发生改变，自由贸易受到了一定限制，芯片自主化已经提上了日程。因此，在设备和材料上，我们也必须实现突破。

现在，半导体材料已经发展到了第三代，应用越来越广泛，发展前景也非常好。并且我们在这领域的研发优势也很明显，这将是我们中国芯实现弯道超车的重要良机。

我们绝对不能再错过第三代半导体材料这个机会。对此，国家和地方也出台了相关政策，鼓励、引导、推进第三代半导体材料行业发展，努力实现材料和设备国产化。

中电科二所就是抓住了这个发展机会，突破了 “第三代半导体中的光刻机”！相信在国内研发人员的努力下，还会有更多的材料和设备实现突破，中国芯前景更光明！