第635章
讓全球人震驚的頂級半導體
通城,智雲微電子旗下第三十二廠。
徐申學在時隔幾個月後再一次來到這個先進工廠,他這一次過來,除了視察s1203晶片等采用先進n4或n5工藝的晶片生產情況外,也是為了檢視n3工藝,即等效三奈米工藝的研發進度。
儘管已經來過幾次了,但是再一次來到這個先進的半導體工廠,徐申學依舊會為這個工廠而感到震撼!
這家工廠,可以說每個角落都帶著一種未來科幻感的工業美感,同時每一個角落都透著金錢的味道……智雲集團已經為這家工廠累計投入了超過兩百五十億美元,用於前期的建設,後期的擴張以及升級。
其第一期工廠,也就是為了滿足每月五萬片的等效五奈米工藝生產,智雲集團之前就已經砸下去了兩百億美元的钜額投資。
隨後為了讓這家工廠具備的等效三奈米工藝的生產,又增加了大概五十億美元的投資進行技術升級。
如此巨大的投資,讓這家工廠也成為了目前全球範圍內,技術最先進,也是規模最大,產能最大的五奈米工藝工廠,並且也是目前唯一一家能夠進行等效三奈米工藝生產的工廠……嗯,目前隻是在硬體設施上足以滿足等效三奈米工藝的生產需求。
但是工廠的硬體裝置能達到要求,並不意味著現在就能夠生產等效三奈米工藝的晶片。
人家中芯半導體采購也采購了heuv300b型以及300c型光刻機,但是現在連七奈米工藝都搞不出來……四星以及英特爾他們也采購了荷蘭asl同級彆的euv光刻機,但是在技術上依舊跟不上智雲微電子,甚至都還不如台積電呢。
先進晶片這東西,冇有相應的裝置是肯定做不出來,但是有了裝置也不一定能夠做的出來。
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智雲微電子第三十二廠,這是目前智雲微電子旗下技術最先進的邏輯晶片工廠,部署了大量當下最頂級的各類半導體裝置,光刻機,蝕刻機等數百種裝置,全都是當下最頂級的。
要麼是屬於全球超一流的技術水平,要麼就是屬於全球一流的技術水平。
在這家工廠裡,根本找不到全球二流水平的裝置……因為二流裝置的水平,也不足以滿足等效五奈米工藝的生產。
其中最為核心,也是最昂貴,同時也是技術最先進的euv光刻機了!
heuv300c光刻機,擁有一點五奈米的套刻精度,這個精度足以讓這款光刻機在單次曝光的情況下,就能夠滿足等效七奈米乃至等效五奈米工藝的量產,並且每小時的產能能夠達到一百八十片,其生產效率大幅度優於上一代的heuv300b型光刻機。
目前這款光刻機是屬於目前人類最頂級的量產型光刻機之一……之所以說是之一,那是因為荷蘭asl也擁有同級彆的光刻機。
但是這兩款光刻機鏡片技術上有巨大的差異,海灣科技在euv光刻機上采用的是雙麵反射透鏡,其特征就是大幅度減少極紫外光的吸收,大幅度增加了極紫外光能量利用率,進而大幅度減少功耗,而且也降低了對光源的功率技術要求。
因為物理極限以及目前的材料學水平,極紫外光每次被鏡片反射的時候,都會被吸收大約百分之三十左右的能量,因此反射鏡用的越少,極紫外光的能量利用率就越高。
海灣科技用的雙麵反射鏡係統,對比荷蘭asl的六麵反射鏡係統,物鏡係統工程難度更低,光源係統技術難度更低,製造成本也低一些,維護也更容易,然後還有個最明顯的特征,那就是耗電量更低,大概隻有百分之十左右。
當然,對於對於先進工藝的晶片生產成本而言,電費成本占比不高。
先進工藝晶片的成本,其大頭是半導體工廠的巨大投資成本的折舊成本,一座五奈米半導體工廠動不動上百億美元的投資,而這些成本都需要在短短幾年裡進行折舊的,平攤到每一年的折舊成本就非常誇張了。
然後是大量的半導體耗材成本,如矽晶圓,光刻膠,特殊氣體等原料也不便宜。
再過來則是電費成本,半導體工廠的耗電量很大的,各種裝置都是電老虎,因此電費成本也不算低,智雲微電子集團光是每年交電費都是個非常龐大的數字。
最後纔是人工成本,這個比例很低……半導體的先進工藝裡談論人力成本其實冇有什麼實際意義的,因為占比太低了。
因為半導體工廠耗電量比較高,而耗電大頭就是euv光刻機,因此能夠降低euv的耗電量也是比較重要的……這一點上海灣科技的euv光刻機擁有比較大的能耗優勢。
隻是這點優勢放在整個先進工藝的生產成本裡,其實也不算什麼太大的優勢就是了……因為電費成本並不是先進工藝的主要成本,占比也很低的。
海灣科技的euv光刻機和asl的euv光刻機,看似效能差不多,原理也一樣,但是具體技術路線其實有著比較大的差異。
而且荷蘭asl的同級彆光刻機是屬於歐洲日韓等西方工業體係的綜合產物,asl負責整體設計以及組裝,各大子係統分彆有來自美國的光源係統以及對準以及控製係統,來自德國的物鏡係統,然後還有asl自己研發的工作台以及定位係統,日本提供的掩模台係統……還有其他諸多零部件也來自多個國家。
中間缺了任何一個國家的子係統,荷蘭的asl都無法組裝出來euv光刻機。
而海灣科技的heuv300係列光刻機,則是純國產供應鏈……並且還是由仙女山控股自己研究各大子係統並組裝完成的。
海灣科技負責設計以及組裝。
南方光學負責物鏡係統。
南江高科負責光源係統。
龍江科技負責搞工作台以及定位係統。
然後仙女山控股的旗下的其他多家子公司也負責euv光刻機專案的其他子係統。
但是仙女山控股旗下的這些子公司的背後,還有國內數千家各類企業以及科研所……冇有更上遊的企業以及科研所,其實光靠仙女山控股也搞不出來euv光刻機。
畢竟說白了,其實仙女山控股旗下的這些光刻機子係統供應商,也隻是負責子係統研發以及生產,依舊需要大量的供應商來提供更多的零部件以及原材料乃至生產裝置。
仙女山控股能夠搞出來euv光刻機研發生產,如果一層層往下拆解的話,就會發現幾乎波及了整個華夏的工業體係!
這是屬於舉國之力的產品。
而當下人類世界裡,除了華夏外,不可能有第二個國家能夠獨自製造出來euv光刻機這種大國重器的頂級裝置……因為冇有第二個國家存在如此完善並且先進的工業體係。
美國都不行!
就算是華夏能夠搞出來,除了徐申學以及相關投資機構持續多年的重金投入,教育體係持續多年培養的高素質,龐大數量的頂級理工科人才外……也極大的依賴了徐申學的科研係統。
冇有這個科研係統,也不可能在這麼短的時間裡搞出來!
畢竟西方體係是通過了幾十年的深厚技術積累,尤其是在材料以及精密加工領域的深厚技術積累。
而國內在缺乏這種先進工業底蘊的情況下,想要短時間內追上來並不容易。
必須需要大量的頂級人才……而徐申學的科研係統恰好就能夠批量的增強這些頂級人才的能力。
有句話怎麼說的來著……普通人的數十年積累,也不如天才的靈光一閃!
而在這套heuv300c的基礎上,海灣科技那邊正在積極推進改進型號,也就是heuv300d型光刻機……這將會是這一係列光刻機的終極改進型號,其最大的效能特征就是把套刻精度提升到一奈米,用以滿足euv光刻機雙重曝光,也就是等效三奈米以下工藝的大規模生產要求。
簡單來說,其效果就是能夠大幅度提升euv雙重曝光的良率,降低等效三奈米乃至未來等效二奈米等先進晶片的成本。
現在的heuv300c光刻機,雖然在技術指標上能夠生產等效三奈米工藝的晶片,但是良率不高,成本昂貴。
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隻不過目前的heuv300d光刻機,還處於原型機製造階段,要生產並供貨,最早也要到明年去了,而要等到heuv300d光刻機安裝除錯完成,並進行大規模量產,那最早也得後年去了。
時間太久了,智雲集團等不了那麼長的時間。
因此智雲微電子前期的等效三奈米工藝的生產,隻能依靠heuv300c光刻機了。
而壓榨現有光刻機的物理極限,製造更先進的晶片,這也是智雲微電子非常擅長的領域。
在duv浸潤式光刻機時代裡,智雲微電子就曾經使用hduv600係列光刻機,通過四重曝光技術生產等效七奈米工藝……甚至當時一度還嘗試過用這個光刻機玩八重曝光,搞等效五奈米工藝呢,這是個無比瘋狂的技術。
不過冇多久euv光刻機就已經量產並投入使用,因此這個瘋狂計劃被放棄了。
但是這也導致了,智雲微電子在多重曝光領域裡的技術積累非常深厚。
現在,智雲微電子也在euv光刻機上繼續玩多重曝光技術,並且準備用效能稍微不足的heuv300c光刻機來強行達到大規模量產等效三奈米工藝。
在第三十二廠裡,徐申學也在實驗室裡看到heuv300c光刻機通過雙重曝光,生產等效三奈米工藝晶片的過程,並且最終還看到了實驗晶片成品。
丁成軍道:“實際上,目前我們已經能夠使用heuv300c光刻機以及搭配的其他頂級裝置製造出來等效三奈米工藝的晶片,但是目前的技術水平下,良率太低了。”
“目前我們的等效三奈米工藝的良率隻有百分之四十,使用這個良率生產晶片的話,其晶片成本比較高,從商業角度來說得不償失。”
“我們的目標是在未來半年內,把良率提升到百分之六十的水平,並且爭取在明年四月份之前,把良率提升到百分之七十五的水平,這樣就能夠在明年代工生產s1303晶片以及apo7000的gpu核心的時候,把製造成本控製在一個可以接受的水平!”
“如果是未來效能更強悍的heuv300d也投入使用的話,那麼等效三奈米工藝的良率就能夠提升到百分之八十五以上,多積累幾年技術,未來把良率提升到百分之九十也是有可能的!”