我国能生产光刻机。只是在技术水平上与国外最先进的有差距。
不过我们一直没放弃努力,现在已经有望缩小差距了。再坚持一下,黎明前的黑暗就会过去。
光刻机是芯片生产的关键设备之一。
芯片生产,需要用到几个最关键的设备:分别是光刻机、刻蚀机、清洗机、等离子注入机。我们都能生产。刻蚀机已经达到世界最顶尖水平。清洗设备和等离子注入也堪用。现在差的就是高精度的光刻机。
光刻机有什么用呢?下面通俗说一下光刻机在芯片生产中的作用。
下面把芯片生产比喻成木匠雕花,可以方便普通人理解。(二者主要是精度差别,材质差别。木匠雕花精度到毫米即可,芯片要到纳米。木匠用木头雕刻,芯片用硅的晶圆雕刻)

芯片生产:
第一步:设计。芯片设计公司进行设计,最后出图。这就像木匠雕花,先由设计师画图。
第二步:备料。芯片的主料是圆晶,就是硅,当然还要用些辅助材料。木匠买来木料等。
第三步:放样。这时要用到光刻机了。要用光刻机把设计好的图纸画到圆晶上。这里要求精度必须和设计精度匹配。如果这一步做不了,后面就只能干瞪眼了。木匠也要放样,根据图纸,在木料上把要雕刻的图样描画好。。
第四步:施工。这时刻蚀机上场。有等离子刻蚀或者化学刻蚀可选。刻蚀时按图施工。这就好比木匠师傅按画好的图案雕刻,使用凿子,刻刀是一样的。施工中要注意保持环境卫生。
第五步:清洗。其实是和施工混合在一起的,边施工边清洗。这就好比木匠雕刻时用毛刷,或者用嘴巴吹木屑。只是芯片要求的清洗超级严格。
第四、第五步要重复多次,具体情况视加工芯片的复杂情况而定。
第六步:封装。施工完毕后要保持住施工成果,隔绝一切可能的伤害,芯片封装要求也很高,要用到离子注入等设备。木匠这环节简单。施工完毕后,现场都清理干净了,弄点清漆把作品保护好。
如果不能用高精度的光刻机放样,是生产不出来高水平的芯片的。光刻机在制造流程中要使用多次,包括最后的封装环节也要用。
下面说说光刻机的市场状况:
现在高等级的光刻机世界上有美国、荷兰、日本三个国家5个公司能生产。分别是荷兰的ASML、日本的Nikon、日本的cannon、美国的ultratech以及我国的上海微电子(SMEE)。
这五家里面,荷兰的ASML一家独大,完全垄断了高精度光刻机。
目前还在追赶的,只有中国,其他几家都放弃了。因为难度太大。
目前ASML的技术是10nm,马上是7nm。
上海微电子的技术是90nm。
我们能买到的最新设备的技术是中芯国际即将投产的生产线1

好消息是2017年,长春光机所承担的国家科技重大专项项目“极紫外光刻关键技术研究”顺利通过验收,这标志着国产22-32 nm设备就要出来了。我们离ASML又近了一步。
总结下来,主要有以下几点:
1、技术上壁垒高。
ASML总裁Peter Wennink也在媒体上方言:高端的EUV光刻机永远不可能(被中国)模仿。
“因为我们是系统集成商,我们将数百家公司的技术整合在一起,为客户服务。这种机器有80000个零件,其中许多零件非常复杂。以蔡司公司为例,为我们生产镜头,各种反光镜和其他光学部件,世界上没有一家公司能模仿他们。此外,我们的机器完全装有传感器,一旦检测到有异常情况发生,Veldhoven总部就会响起警报。”
2、长周期投入。
光刻机是典型到极致的高风险、高投入的赛道,前期的投入很高收益很慢,有时候身体要贴钱投入。从ASML的研发投入基本达到15%以上,有时候全年负增长也是常态。
据一位在ASML工作的知乎作者@俗不可耐透露:“ASML的EUV光刻机才真正开始盈利”,而ASML在这项技术上投入的时间是27年。试问有多少企业可以做到。
3、更换供应商成本太高。
买到一台机器和用好机器是两码事。ASML极紫外(EUV)光刻机每台售价达到1.2亿美元,重达180吨,零件超过10万个,运输时能装满40个集装箱,安装调试时间超过一年。除此之外,磨合与提高良率都需要时间堆砌,只要没有大的技术变革,厂商们不可能轻易放弃ASML当其他厂商的小白鼠的。
台积电(占据全球晶圆代工的大半壁江山)、三星、英特尔、格罗方德包括国内的中芯国际都是ASML的客户,其中三星、英特尔、格罗方德还是ASML的股东,三大巨头转投其他家的可能不大。
光刻机之所以重要,在于它是实现摩尔定律的基础:
摩尔定律指出集成电路上能被集成的晶体管数目,将会以每18个月翻一番的速度稳定增长。可以把晶圆的整体构造想象成在微观世界构建大楼,如果想让整个建筑有更多的小房间可以容下晶体管,这就要求房屋的整体框架要精细再精细。反映到光刻机上就意味着它投射到晶圆上的尺寸越小。
EUV光刻机代表了大厂在先进制程方面的领先性,目前只有荷兰ASML一家能够提供可供量产用的EUV光刻机。各大Foundry厂和IDM厂在7nm以下的最高端工艺上都会采用EUV光刻机,客户以英特尔、台积电、三星、SK海力士为主。
ASML在2019年出售了26台极紫外线(EUV)光刻设备,大概一半供给了台积电。
我国造不出光刻机,有以下三个原因:
1.因为我们的技术有限。为了阻止我们的技术发展,西方国家阻碍了一些技术进入中国。因此,这一限制将影响中国在光刻机的发展。
2.事实上,我们的许多组件的使用取决于国际市场,在这种情况下,我们很难获得国际市场的支持。
3.ASML的成功是因为其技术的局限性,更重要的是,它把一些企业当成了自己的股东,比如三星、台积电,英特尔等等。
所以在这种情况下,会发现光刻机在中国的发展并不是特别突出。正是因为光刻机的限制,中国在芯片领域的代工确实受到了很大的影响,华为不得不受到限制。因此,只有不断自主研究和开发属于我国的光刻机,才能打破这种束缚。
中国有了自己的光刻机,中科院光电技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。这是世界上第一台利用紫外光实现22nm分辨率的超分辨率光刻设备,为纳米光学加工提供了全新的解决方案。在光电所的努力下,我国的RD光刻机跳出了通过减小波长、增加数值孔径来提高分辨率的老路,为突破22nm甚至10nm光刻节点提供了全新的技术,也为超分辨率光刻设备提供了理论基础。扩展信息:利用超分辨率光刻设备,项目组为航天科技集团第八研究院、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、电子科技大学、四川大学华西第二医院、重庆大学等单位制备了一系列纳米功能器件。包括大口径薄膜反射镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射装置、生化传感器芯片、超表面成像装置等。验证了超分辨光刻设备纳米功能器件加工能力,达到了实用化水平。
中国目前研制不出来光刻机,因为技术条件的要求太高了,而且,核心技术还被西方国家垄断,想要购买必须经过美国的同意,你们觉得美国会同意吗?
01、光刻机制造技术复杂。
光刻机的制造技术非常复杂,一个光刻机想要制造出来需要十几万个零部件,并且核心技术还是西方国家掌握,在没有相关技术的辅助下,想要制造出来光刻机真的是难上加难,我觉得光刻机是比原子弹更加难制作的,因为光刻机制作要求有更高的更精密的技术,更关键的是光刻机还是在不断的发展进步中的。
02、我们国家最好的光刻机可以制造14nm的芯片。
我们国际目前能够制作出来最精细的芯片是14nm的,并且这还是借助了美国的相关技术,但是一些公司已经能够把芯片做到5nm了,差了整整9nm,非常大的一个差距了,而且想要弥补回来还需要至少20年的努力。
03、我们国家在顶尖技术上和发达国家还有很大的差距。
从光刻机就能看出来,我们国家在一些技术上和西方国家还是有很大的差距的,而且这个差距是短时间内难以弥补的,在现在这个国际情况下,西方国家肯定是会藏好自己的技术,不会让我们那么轻易学走的,因为对他们来说,这是他们唯一领先我们的地方了,也是他们最后的一点骄傲,但是没关系,虽然我们国家光刻机发展时间短,制造很困难,但是我相信没有中国人过不去的坎,光刻机一定会被我们制造出来。
总结:
虽然技术落后,但是20年以后,我们国家一定会有最先进的光刻机技术,西方国家虽然想要实现技术封锁,但是他们最后还是会失望的。
中国有自己的光刻机,由中国科学院光电技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收,这是世界上首台用紫外光实现了22nm分辨率的超分辨光刻装备,为纳米光学加工提供了全新的解决途径。
在光电所的努力下,中国的光刻机研制跳出了缩小波长、增大数值口径来提高分辨力的老路子,为突破22nm甚至10nm光刻节点提供了一种全新的技术,也为超分辨光刻装备提供了理论基础。
扩展资料:
利用超分辨光刻装备,项目组为航天科技集团第八研究院、中科院上海微系统与信息技术研究所、电子科技大学、四川大学华西二院、重庆大学等多家单位制备了一系列纳米功能器件。
包括大口径薄膜镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射器件、生化传感芯片、超表面成像器件等,验证了超分辨光刻装备纳米功能器件加工能力,已达到实用化水平。
参考资料来源:光明网——我国新一代超分辨光刻机通过验收
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