28nm国产光刻机试产(国产28nm光刻机量产)

2022-11-27 16:58:10 基金 xialuotejs

如何看待爆料上海微电子明年将交付28nm光刻机一事?是否属实?

对于28nm光刻机事件有着不少的质疑声,怀疑会不会是骗钱项目。目前消息并没有被证实。

老美对华为的芯片封锁,让国内大批网友开始持续关注国内芯片行业的发展。希望华为能够顺利渡过难关的同时,也希望我国的芯片技术能够快速壮大和发展,把高科技技术产业的命脉掌握在自己手里。

近日网上爆出荷兰阿斯麦将停止向中国出售可以生产28nm的EUV光刻机的消息,毫无疑问这是阿斯麦在被老美威逼利诱下作出的决定。

事实上,高新技术产业迅速发展下的中国对于28nm芯片的需求量十分巨大,这让阿斯麦始终把中国作为重要的大客户,来自中国的的订单在阿斯麦的营收中占有相当大的比重,而切断与中国的合作这对于阿斯麦来说无疑是“自断一臂”的做法。

曾表示虽然国内目前有许多企业已经掌握了比较成熟的28nm制作技术,但是在光刻机的研发制作方面技术还不够成熟,短期内国产光刻机的产能无法满足国内市场的需求。

现代光学工业之花——光刻机

光刻机(Mask Aligner)是采用类似照片冲印的技术,把掩膜板上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上的设备,是制造芯片的核心装备,也是目前顶尖 科技 的代表。中美 科技 竞争下,因光刻机使用部分美国技术,华为自研的高端芯片供应链被掐断,中芯国际也无法采购最先进的EUV。高端光刻机已成为当前中国半导体的软肋。

高精度光刻机的制造工艺极其复杂,核心零件便有8万个左右,共需要超10万个零部件,因此,光刻机也有了“现代光学工业之花”的称号。如此高的制造门槛,也就导致了光刻机制造领域的玩家也寥寥无几。“头部玩家”基本被荷兰阿斯麦(ASML),日本的尼康和佳能垄断:

佳能光刻机

佳能光刻机的 历史 始于对相机镜头技术的高度应用。佳能灵活运用20世纪60年代中期在相机镜头开发中积累的技术,研发出了用于光掩膜制造的高分辨率镜头。此后,为了进一步扩大业务范围,佳能开始了半导体光刻机的研发,并于1970年成功发售日本首台半导体光刻机PPC-1,正式进入半导体光刻机领域。目前,佳能的光刻机阵容,包括i线光刻机和KrF光刻机产品线。佳能已累计出货5600余台光刻设备,覆盖众多领域,尤其是在步进光刻机细分市场,佳能有超过80%的市场份额,受到了中国客户的喜爱。

尼康光刻机

尼康则是凭借相机时代的积累,在日本半导体产业全面崛起的初期,一度成长为全球光刻机巨头,独占行业50%以上的份额。手里的大客户英特尔,IBM,AMD,德州仪器等几乎每天堵在尼康门口等待最新的产品下线,一时风光无两。然而,在美国 *** 将EUV技术视为推动本国半导体产业发展的核心技术后,美国便将自己一手支持的当 时尚 属小角色的阿斯麦推上前台,并在半导体干湿刻法的技术之争中胜出,尼康也由此开始衰落。其昔日的客户和盟友纷纷背叛,晶圆代工厂基本都将尼康的光刻机排除在大门之外。尼康目前出货的光刻机基本只能卖给三星,LG,京东方等用来生产面板。受各业务下滑影响,尼康不得不进行了多次的大规模裁员。

ASML光刻机

ASML现在则是光刻机制造领域无可争议的霸主。它为半导体生产商提供光刻机及相关服务,其TWINSCAN系列是世界上精度最高,生产效率最高,应用最为广泛的高端光刻机型。全球绝大多数半导体生产厂商,都向ASML采购TWINSCAN机型,比如英特尔(Intel)、三星(Samsung)、海力士(Hynix)、台积电(TSMC)、中芯国际(SMIC)等。

市场上的主力机种是XT系列以及NXT系列,为ArF和KrF激光光源,XT系列是成熟的机型,分为干式和沉浸式两种,而NXT系列则是主推的高端机型,全部为沉浸式。

ASML基于极紫外(EUV)光源的新型光刻机,型号定为NXE系列,是一个划时代的产品,关键尺寸在10nm以下的芯片晶圆,只能用EUV光刻机生产,ASML实现了该领域的100%垄断。

在国产光刻机制造企业当中,上海微电子相对比较出色。

目前,上海微电子能量产的光刻机是在90nm,其主要在低端光刻机领域发力,在低端领域拿下全球40%的市场份额。而中国有80%的低端光刻机都来自于上海微电子。今年,上海微电子将交付中国首台28nm immersion式光刻机,制程技术进步不小。

以上对比可以看出,中国和日本在光刻机领域已存在不小的差距,而在与全球顶尖供应链厂商ASML相比时,更是难以企及。难怪ASML公司总裁放言,就算把图纸给我们的公司,也永远仿造不出顶级光刻机!这话虽然听着让人非常不爽,但是不得不承认这就是现阶段的现实问题!

如今,在美国霸权限制横行之下,中国已深深明白了光刻机的极端重要性。每个中国人也都心知肚明,只有我们自己真正拥有,才能无所畏惧。在芯片问题亟待解决的今天,加上国家的大力引导,中国人自己的高端光刻机必将更早成为现实。

28nm国产光刻机试产(国产28nm光刻机量产) 第1张

比芯片封锁更可怕,美芯片专家多数是华人,国内半导体开始觉醒

中国一家民企华为,因为在5G领域一下子超越了美国,更因为没有在美国上市,美国也无法动用资本的手段来控制华为。

所以能拿到台面上的方法都无效之后,美国连借口也懒得找了,直接联合欧洲各芯片厂商封锁芯片供应,还有中国台湾的台积电,都加入到围堵华为的队伍中。

没有理由,只有目的,那就是想挤死华为,进而迟滞中国的5G产业发展。

而且这也不是美国唯一的手段,美国的铁杆盟友、五眼联盟的澳大利亚频频在国际事务中攻击中国。

为了拖慢中国崛起的步伐,美国似乎已经恼羞成怒,拉开了对中国极限施压的序幕!

华为承受了很大压力,因为芯片的断供,华为产能和销售额大幅缩水,手机在国内的市场占有率退出了前四,持续研发的资金也受到影响。

既然手机的芯片不卖给我们,那么,我们自己生产不可以吗?

答案是,不可以。

因为制造手机芯片所用到的7纳米制程的光刻机为荷兰阿斯麦尔公司(ASML)所有,而该公司也在美国的授意或威胁之下,不肯把光刻机卖给中国。

这一次随着华为被制裁,也曝出了一个令国人更加震惊的消息,原来在芯片行业让西方人高歌猛进的研发团队,竟然也是一群黄皮肤黑眼睛的人!

而对于如今要在半导体行业发力的中国而言,这是一个必须要予以深刻反思的问题。

中微半导体股份有限公司董事长兼总经理尹志尧说:全球芯片领域的专家,在芯片界排名前十的行业里,或者创始人、或者CEO竟然都是华人。

其中最著名的就是杨培东,杨培东出生于1971年,在国内完成大学学习后赴美留学,之后一直在美国工作,更是在2016年当选为美国科学院院士,在半导体制造领域拥有极高的权威。

正是这群人紧紧地扼住了中国芯片业发展的咽喉,限制了中国在5G通讯领域的发展。

在这里,我们并不能简单地把这类人归于不爱国的范畴而大加指责,因为这里有个矛盾,那就是国家的理想与个人理想之间的矛盾。

限于国家发展的共性规律,当年国内确实没有发展半导体的环境,为了自己能学有所成,他们选择了到海外发展,所以造成了我国在半导体领域的人才流失,导致美国芯片专家多数是华人的现象。

好在近几年,我国在芯片领域的布局,这类人才大量流失的情况有了一定改善。

当年我们为什么在实际上没有重视芯片

这么明显的命门,为什么就轻易被美国抓住呢?

说出来,令人心酸,不是中国人没看出来,因为二十年前,手机在我国悄然兴起,低廉的制造成本使它受到了青年人的追捧,以拥有一款小巧的手机为荣。

巨大的手机市场,催生了对芯片的强劲需求、芯片制造业一片大好。

但在1990年到2001年前后发生了几件事,让我国不得不重新审视国家的产业发展方向。

1993年7月23日,美国公然断掉GPS导航系统,在公海逼停我国银河号货轮,强迫银河号接受美国检查;

紧接着,2001年4月1日,在中国南海,我国的歼-8型81192战机被美国的一架EP-3电子侦察机撞损后坠海,飞行员王伟失踪。

这一系列的事件让我们认识到我国在国防、在军事上要比肩美国,还有很长的路要走。

那个时候,是发展综合性的军力国力最重要,还是发展几十年以后才有可能被打压的手机芯片重要?答案不言而喻。虽然国防军工也要芯片,但芯片不是全部。我们只能一步步解决。

一个小小的芯片怎么就会影响到国家的产业布局呢?

别看芯片小,它可是烧钱的行当,2000年,我国改革开放成效见长,国力有了很大增强,GDP突破10万亿大关,但是用钱的地方还是太多,一个指甲盖大小的芯片有多烧钱呢?

可以说,是越小越烧钱!

而且芯片的研发周期长,技术风险大,把钱砸进去,也不一定能看到结果,一旦研发方向出现错误,前期所有的钱就相当于丢进了水里,实在是一个烧钱烧到绝望的行业。

单以制造芯片所用到的光刻机举例就可以说明问题,就算是现在以一台EUV(极紫外)光刻机横行全球芯片业的荷兰阿斯麦尔公司(ASML),也是靠不断海量资金的融入才能维持产品的升级迭代研发。

阿斯麦尔公司为了筹集EUV光刻机的研发资金,于2012年提出“客户联合投资计划”:客户先通过注资的方式成为股东,然后拥有优先订货权。

也就是加钱抢票的意思。

通过这种手段,阿斯麦尔公司把研发资金的压力及风险转嫁到了客户身上。

谁也不知道,究竟要往“风险”里面砸多少钱,花多长时间,一旦公司实力稍差,在研发还未完成时,自己的公司就爆仓了,前期所投的钱也血本无归。

但客户们为了早人一步实现产品升级,也只好甘心情愿冒着被阿斯麦尔公司当杀猪盘的风险继续投资。

通过这一项计划,阿斯麦尔公司从美欧日手里筹来了53亿欧元资金,折合人民币500亿,占到了当年我国国防预算的7.4%。

听起来不多,但这仅是“首付”,之后还要源源不断地砸钱,其它相关产业如晶元的提取制作都得花钱,如果把钱都给了芯片,那么我们的高铁和北斗卫星的事关国防民生的项目又怎么能不受影响。

我们的国力决定我们只能有选择地发展而不能全面铺开。有些零部件只能暂时采取国际分工的方式,甚至暂时受制于人。

如果那个时候就去和美欧比烧钱,无疑会掉入他们的圈套。

但华为的崛起令世界都来不及反应!

美欧、甚至连我国自己都没想到,华为能成为通讯行业的一匹黑马,更成为5G领域的领头羊,这才是美国不能接受的。

在美国的印象中,本来觉得自己在通讯行业还能在原地等中国二十年,或者是十年。

没想到华为像头灰犀牛一样狂奔着冲到他们跟前,并很快把他们甩在身后。

美国人不敢再装绅士了,于是对华为痛下杀手,意图再次封印中国的 科技 发展。

建国后,我们的尖端 科技 一路狂奔,走到今天,可以说接近于西方,甚至有些地方还远远强于西方,比如华为手里的5G技术。

但越尖端的前沿 科技 越需要一个雄厚的产业链为之支撑。

一条产业链的模式大概是这样子的,原材料——粗加工——精加工——制造业——尖端 科技 。

这条产业链理想状态应是均匀的,由于我们在尖端 科技 这个链条上跑的太快,把精加工与制造业这两个链条相对性地拉细。

换言之,我国的精加工与制造业是赶不上高端 科技 的需求的。

这就是我们有求于美欧、日本的地方。

精加工与制造业就是支撑我们高 科技 发展的命门所在,在电子集成方面,我们被拉细的环节就是芯片制造业!

对此西方发达国家心知肚明,他们的制裁,像是一支箭射向了阿基琉斯之踵,芯片断供瞬间让华为遭遇巨大危机!

哀而不伤,痛而不亡的芯片断供

事实上,美国这一招确实狠辣,打痛了华为,但却打不死华为,更达不到拖慢我们在芯片业的发展脚步的目的。

说起来,有人可能不信,阿斯麦尔公司引以为傲的7纳米制程应用最多的地方也就是手机通讯行业,而对于国防角度来说,并不是太卡脖子的事。

就连美国人当年引以为傲的外星 科技 ——F-22上面使用的处理器——PowerPC-603E,1995年研发,其芯片制程还没有步入纳米级,尚处于微米级别,硬要换算成纳米大概也就是500纳米制程;

美军卖遍全球的“神机”——F-35战斗机,其搭载芯片制程45纳米,而现在我国的芯片水平已经攻入了28纳米甚至是14纳米制程以内了。

也就是说,满足我国国防需要的芯片,我们是能够造出来的。

其次,美国制裁华为,到底打疼了没有?确实打疼了,可是普通人有没有感觉到?相信很多人没有感觉到,因为除了华为手机,我们还有其他手机可选。

其实回过头来,才能看明白,二十多年前国家在权衡利弊后,做出的决策虽然艰难,却是正确的。

这种疼,有可能在二十年前国家就意识到了,但我们当时只能选择更加重要的方面。

因为手机如果没了华为,我们还可以选择其它手机,如果我国的北斗导航卫星没了,我们如何选择?如果我们的歼20没有了,我们该如何选择?如果我们的高铁没了,我们又该作如何选择?

相比之下,81192飞行员王伟,才是我们身上最痛的地方,是我们不能再忍受的。

所以二十年前选择国防、航天、高铁、粮食安全,忍痛做出暂时的取舍是正确的,为的是不再让银河号事件重演,不再让我们的国土受到侵犯。

其实我们早已悄悄发力

我们要一直放弃半导体芯片行业吗?当然不会。

2018年4月16日晚,美国商务部发布公告称,美国 *** 在未来7年内禁止中兴通讯向美国企业购买敏感产品。

换言之,是对中兴下达了封杀令。

短短一年后,又将枪口对准了华为,并决心要彻底毁掉华为!

这一次我们并没有忍气吞声,国家的力量开始下场帮忙!二十年来欠芯片行业的,我们今天要还!

清华大学和西安 科技 大学开始开设半导体相关专业培养人才,其它知名大学也积极跟进,并与市场充分融合,虽然目前在光刻机等方面,与国际上还有相当大的差距,但却也以肉眼可见的速度在缩小。

大概从2009年开始,中国已经在芯片行业发力,一路攻坚克难,国产首套90纳米高端光刻机已经成功研制。

2020年6月,上海微电子设备有限公司透露,将在2021-2022年交付首台国产28nm工艺浸没式光刻机。

这个成果标志着国产光刻机工艺从以前的90nm一举突破到28nm,有了阶段性的飞跃。

差距还很远,但我们已经迎头追赶。

同样,我们在这个行业也准备弯道超车,我国光电所微细加工光学技术国家重点实验室研制出来的SP光刻机是世界上第一台单次成像达到 22纳米的光刻机,结合多重曝光技术,可以用于制备10纳米以下的信息器件。

这不仅是世界上光学光刻的一次重大变革,同时也意味着在光刻领域,我们找到了一条更为便捷的生产工艺,研发成本和周期进一步降低,其意义在于有可能抢到工业4.0的第一赛道。

虽然面对未来,我们还有更长的路要走,但毕竟我们是看到了曙光。

正如70年前,西方封锁核技术,但我们的原子弹还是在罗布泊炸响。

十年前,封锁高铁、盾构机技术,但我们现在的高铁和地铁却世界一流!制出一流芯片,还会远吗?

我们青年对于国内芯片及光刻产业最大的支持,就是该学习的好好学习,将来投身于国家的芯片产业,发挥作用;

该工作的努力工作,为国家做贡献,只要不被国外的智库干扰了发展思路,不给国家添乱,我们就成功了。

为什么这一次遇到发达国家的打压,我们觉醒了,选择不再忍了?其实一切都是经济说了算。

因为2020年,除去疫情影响,我国的GDP是101.6万亿,人均GDP连续两年超1万美元。

是2000年的十倍。

占到美国经济发展总量的70%还多,手里更是握十万亿左右的外汇,甚至比美国人自己手里的现金都多,殷厚的家底才是我们反击的底气。

我们并不是觉醒,其实一直都睁着眼睛,看着敌视我们的国家在表演。

华为28nm国产芯片曝光:我们已经可以看到打破封锁的曙光

华为作为全球5G的领导者,旗下的麒麟芯片一直以来都以优异的表现受到无数消费者的追捧。但是由于来自美国的芯片禁令的影响,虽然华为依然可以完成芯片的设计,但因为包括台积电、三星在内的众多芯片代工厂商因为使用了美国技术因而无法为华为进行芯片制造。在缺少芯片的影响之下,华为手机的销量已经从2020年的全球第一跌到了不足10名开外。

但华为并没有坐以待毙,近日有一张华为海思的28nm制程芯片流出,代工厂商为成都中芯国际。不要小看这一个信息,在华为遭受禁令的前提下依然能为华为代工生产芯片,那就说明在28nm制程这个节点上已经完成了技术国产化。

28nm可不是一个普通的工艺节点,这是先进工艺和成熟工艺的分水岭。台积电在2011年完成了28nm,中芯国际在2015年攻克了28nm,而现在这块芯片则是完成了“去美化”的28nm芯片,这也意味着在28nm节点上卡脖子的问题已经基本得到解决。

虽然在手机芯片,电脑CPU、显卡GPU等领域一直在追求5nm、7nm等先进制程,但是实际上在包括智能手表、工程控制芯片、电视冰箱洗衣机等家电芯片上由于产品并不需要像手机和个人电脑一样考虑体积的问题,因此在平衡了性价比之后28nm及以上制程才是更合适的选择。因此28nm完成了“去美化”也就意味着除了手机、电脑等少数几个领域之外我们已经不用担心芯片的安全问题。

而跨过28nm“去美化”这一分割线之后也意味着打开了一条前进的道路,只要沿着这条道路走下去通过不断优化制程,未来的14nm、10nm只要按部就班就可以完成突破。同时作为追赶者本身就有后发的优势,专利保护期最大为20年,这也意味着后来者可以踩在前人的肩膀上前进。再加上资金投入上的优势——要知道ASML研发EUV光刻机的费用也只有40亿欧元,这在国内半导体每年2万亿的巨量需求面前可以说不值一提。

芯片并不是神造的,只是长期以来芯片很容易就可以购买到给了大家一个错觉,那就是我们没有必要自己完成整个芯片产业链,只要负责其中几个环节就可以,剩余的环节可以交给美国来完成。因此很长一段时间“造不如买”、“ 科技 无国界”、“拿来主义”等思想盛行,投入巨资进行自主研发反而成了一种错误的选择。

直到美国限制华为芯片后,曾经全球销量第一的华为一蹶不振时我们才发觉芯片产业的重要性。强大如华为尚且无法应对芯片禁令,那么其他那些更为弱小的企业一旦遇到和如今华为一样的困境还有抵抗之力吗?

所幸亡羊补牢为时未晚,从现在开始重视自主研发全力打造国产化芯片产业链依然有很大机会。要知道ASML在2004年才推出全球第一台134nm浸润式微影机完成了对昔日光刻机巨头尼康的超越,如今我们奋发图强在10年之内完成对ASML的超越也并非天方夜谭。

而等到我们的芯片产业完成了14nm、10nm、5nm、3nm、1nm……的突破之后,我们会发现所有曾经遭受的苦难都是值得的。

中国光刻机处于什么水平

1.现在国内的光刻机能达到多少纳米的技术?

官网显示,目前最先进的光刻机是600系列,光刻机中最高的生产工艺可以达到90nm。然而,与荷兰ASML公司拥有的EUV掩模对准器相比,它可以通过高达5纳米的工艺制造。而且3nm工艺制作的芯片即将上市。不过根据相关信息,预计中国首款采用28nm工艺的国产浸没式光刻机即将交付。虽然国产光刻机和ASML的EUV光刻机差距还很大,虽然起步晚,但是中国人的不断努力还是会弯道超车的。

第二,国内公司能否自主采购EUV光刻机来解决这种情况?

答案是否定的,要知道华为缺芯是美国的阻碍,国内公司更不可能轻易买到高端光刻机自己制造芯。虽然ASML也是通过采购世界各地的优秀零件来补上最终的光刻机,但是没有任何零件可以避开美国的核心技术,所以美国不会为了控制中国的发展而轻易让中国购买光刻机。

做一个优秀的光刻机,要做很多艰苦的工作,不仅要达到美国光源和德国镜头的高水平,还要有很多精密的仪器。光刻机任重道远!这些精密仪器的背后,也需要更多的人才、研究技术、时间投入和技术积累,也需要大量的资金。我相信中国会克服这个困难,不再受其他国家的限制。