中端国产光刻机投产(中端国产光刻机投产公司)

2022-11-28 4:10:15 证券 xialuotejs

国产光刻机什么水平

国产光刻机中端水平。

中国光刻机产品研究已经达到了“中端水平”。国产DUV光刻机产品很快就能成批推出、规模采用,据报道上海微电子研发出的28纳米国产光刻机整机已经安排生产,再过一两年一定能用于国产芯片的生产。

我国光刻机现状:

我国光刻机最高技术仍旧是上海微电子研究所的90nm工艺,它的SMEE200系列光刻机、300系列光刻机、500系列光刻机、600系列光刻机只能够达到90nm工艺水平。而像江苏无锡影幻半导体公司、合肥芯硕半导体公司都只能够拥有200nm工艺的光刻机量产能力。

中端国产光刻机投产(中端国产光刻机投产公司) 第1张

目前中国最先进的光刻机(国产28nm光刻机进展)

;     在新能源飞速发展和产品智能化的大背景下,高科技进入蓬勃发展阶段,所有高科技产品最不可或缺的核心部件就是芯片了。作为以智能手机为主要业务的

      华为

      ,对芯片的需求量更是巨大。

      大家都知道生产芯片最重要的器械就是

      光刻机

      ,但由于受到来自

      漂亮国

      的制约,“实体清单”规则被修改后,

      ASML

      因为生产光刻机的技术有一部分来自于漂亮国,受此影响,连带着芯片代工厂也无法为华为公司提供芯片代工服务。

      华为现在最先进的芯片是采用台积电5nm工艺制作的

      麒麟9000芯片

      ,但随着“限制令”的制约,

      麒麟9000

      芯片的库存正在一天一天减少,在无法获得5G芯片的情况下,华为只能采用

      高通

      的4G芯片,没有

      5G

      芯片的支持,华为的5G手机只能当成4G来用,也因此,华为的手机业务受到了重创。

      事实上,不仅是华为,我国其他高科技企业现在都处于“缺芯”状态。如果要解决“缺芯”难题,首先我们就要解决光刻机的自产自研问题。

中科院

      立功了

      为了实现我国高端光刻机的国产化,中科院长光所、上光所联合光电研究院在2009年,启动了“高NA浸没光学系统关键技术研究”,进行高端光刻机的攻坚。该项目于2017年在长春国科精密验收,曝光光学系统研发核心的骨干人员也在同年间转入长春国科精密继续钻研光刻机技术难题。

      在此之后,国望光学引入

      中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

      ,以及

      上海光学精密机械研究所

      推动国产光刻机核心部件生产。在2016年,国望光学研发出90nm节点的ArF投影光刻机曝光光学系统,之后将继续向28nm节点ArF浸没式光刻曝光学系统研发进攻。

      长春国科经济在2018年也传来好消息,攻克了高NA浸没光学系统的关键技术研究。这也是我国实现完全拥有自主知识产权的高端光刻机曝光光学系统的标志。这些成就的达成都离不开中科院的技术支持,可以说中科院立了大功了。

      为什么要花费那么大的精力去研发曝光光学系统呢?这对光刻机的制造很重要吗?这我们就要从光刻机的工作原理说起了。光刻机又叫掩模对准曝光机,它的工作原理简单地说类似于照片冲印的技术。

      光刻的过程就是在制作好的硅圆晶表面涂上一层光刻胶,然后通过紫外线或深紫外线透过

      掩膜

      版,把上面的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上,在

      光刻胶

      的覆盖下,这些被光线照射到的部分会被腐蚀掉,而没有被照射到的部分就会被保留下来,形成我们所需要的电路结构。所以曝光系统可以说是光刻机的核心组成之一。

国产光刻机正式传来好消息

      根据国望光学在发出的公示,

      投影光刻机曝光光学系统将应用于28nm芯片的批量生产当中。

      在这之前,我国只能制造出用于90nm制程的光刻机,但随着这两项技术的突破,我国对于28nm光刻机制程实现了突破性的进展。

      28nm芯片有着比90nm芯片更加优越的性能,用途也更加广泛,尤其是对于新能源产业,如新能源汽车或者智能家居产业填补了对于28nm芯片缺失的空缺。

      此外,根据媒体消息,上海微电子也做出披露,在2021到2022年将会交付出第一台28nm工艺的国产沉浸式光刻机。这表明我国完全能实现28nm芯片自由。拥有完整的知识产权和自主产业链,就无畏海外市场在芯片上对我们“卡脖子”了。

      虽然28nm芯片已经能满足大部分的生产需求,但是对于华为这些手机厂商和其他一些国产芯片来说,28nm的精度还是不够用的,接下来我国的下一步目标便是进行5nm制程光刻机的攻克,手机对于芯片的精度要求要更高,所以目前我国还是不能停下研发的脚步。

      虽然目前我国还没研发出5nm制程的光刻机,但已经可以制造出5nm制程的刻蚀机了,这对于我国芯片发展也是一个鼓励性的好消息。

      成果是喜人的,但如果拿来与世界上最先进的7nm制程光刻机比的话还是远远不够的,国产化光刻机的道路还要走很远。

留给台积电的时间不多了!首台中端光刻机投产,14亿人翘首以待

众所周知,美国总是在处处对中国企业华为设限,以防止威胁到自己的 科技 霸主地位。最主要的是禁止美国企业向华为兜售芯片,意图切断华为的芯片供应链。

华为5G的出现,打破了近百年来欧美国家垄断通讯行业核心技术的局面。作为世界 科技 老大哥的美国,能不着急吗?虽然华为率先推出了5G技术,但是因为美国的阴险狡诈,切断芯片供应链。导致中国的5G技术就仿佛空中阁楼,没有扎实的地基。

中国的 科技 发展,再一次被别人掐着脖子做实验。但是中国已不再是过去的中国,这样的日子必须得到改变。为此,中国国家科学院电子研究所与清华、复旦、同济等21所高校展开合作,夜以继日地搞科研,决心做出自己国家的光刻机。有了光刻机,中国人就能制造属于自己的芯片,不用再大量的从外面购买。

我国国产首台中端光刻机投产

功夫不负有心人。我国终于成功制造出了首台中端光刻机,并且已经投入到生产之前的检测和认证阶段,只要检测通过,相信不久的将来,该光刻机就能投入使用,为我国半导体下游企业输送国产芯片。

该消息一出,立马引起了国内外媒体的关注以及14亿国人翘首以待。因为这表示,芯片制造行业要重新洗牌。

中国人拥有了属于自己的国产中端光刻机,芯片自主化不再是一句口号。作为目前市场占有率最高的企业——台积电,现在应该也感到了一丝不安。这台光刻机的研发成功,对中国的意义远远超过我们的想象。

之前说起芯片,人们第一时间想起的是英特尔。当年这个牌子广告,也陪伴了一代人的成长。其实对于中国人来说,我们还有一个不为人熟知的芯片,那就是龙芯。龙芯从成立到发展的20年,也恰恰是中国半导体行业和通讯行业蓬勃发展的20年。

在刚刚创立龙芯时,国人都不看好。认为做芯片是个费力不讨好的事情,前期投入巨大的时间、人力、财力,而且还不一定成功。但是龙芯发展到今天,在美国人对中国通讯行业进行封锁时,龙芯能够站出来为中国企业挺一把。这也让老百姓认识到一个严重的事实:中国必须实现芯片自主化,打造自己的芯片生产供应链。

将来芯片行业将有什么变化?

其实芯片的投入和回报是成正比的。芯片行业是一切工业的基础。任何高 科技 产品离开芯片,都没办法存活。不管云端技术做得有多好,硬件不行,一样歇菜。所以华为既然已经能够拥有5G技术,中国就一定要为华为争一口气,不能让自家的企业在国外到处碰壁,无法进一步发展。

但是中国发展自己的芯片,并不仅仅为了华为。中国有自己的完整工业链,而芯片的作用能够波及互联网、制造业、智能工业、重工业等等。可能对于发达的资本主义国家来说,第三产业在其 社会 占比中占大头,但是对于中国这样的发展中国家来说,工业始终是命脉。

目前世界上正在进行第四次工业革命,这一次,中国能够挤进波浪中翻涌。而在早前,德国就发布了工业4.0转型升级计划。

德国的率先发布,引起了全世界瞩目。所有国家都在谋求自己能够从第四次工业革命中脱颖而出。未来的工业一定是和智能分不开的。那么智能的基础就是芯片。如果没有芯片,何谈工业革命?

华为投资光刻机

值得一提的是,近日,华为又有了新的动作。通过天眼查显示,北京科益虹源光电技术有限公司,新增股东哈勃 科技 投资有限公司,而哈勃投资的实际控股人则是华为。那么华为为何要投资北京科益虹源光电技术有限公司呢?该公司的自然法人还包括中国科学院微电子研究所,说明这是一家由科研机构牵头的以生产光刻光源的公司。

光刻光源又是一部光刻机的核心零部件,所以由此可以看出华为正在向半导体上游行业进军。之前华为被美国卡着脖子,此举也是众多华为对抗美国的手段之一。如果没有关键芯片来连接5G,那么5G技术也无法支撑。过去,我们的芯片严重依赖进口。每年都要花费几十个亿在芯片上,而且是美国动不动就翻脸不认人,不论从何种角度出发,华为乃是中国一定要实现芯片自主化,自产自供自销。

此次中端光刻机落地,未来一定会在大大增加我国国产芯片的产量。国产芯片的缺口一旦被填补上,我们再也不要过分依赖于进口。当然 我们目前只能实现基本芯片自主化,未来还有很长一段路要走。

中国目前光刻机处于怎样的水平?

按照高端、中端、低端三个档次来划分的话,中国目前是属于第三档,正在努力的向第二档迈进。

高端光刻机市场被ASML垄断高端光刻机的市场目前只有ASML一家,也算是应了那一句话“无敌是多么,多么寂寞”。有朋友习惯把ASML生产的高端光刻机叫“万国牌光刻机”,主要是因为光刻机并不算ASML自己独立生产完成的,95%的零件都是从其他国家采购的,但是这依旧无法动摇ASML在高端光刻机市场的地位。目前ASML的主流产品是7nm的光刻机,5nm的光刻机据说已经研发完成,正在准备量产。一旦这些5nm的光刻机开始售卖,到时候对手机芯片来说将会是又一场革命。

中端光刻机市场ASML、尼康、佳能相互竞争其实说竞争有点过了,按照目前的情况来看是ASML占据大优势,尼康和佳能陪跑。日本的尼康和佳能其实在十年前还是和ASML同等水平,但是由于方向选择错误,进而在光刻机进程中逐渐落败,高端光刻机市场也从之前的三足鼎立变成了现在asml一家独大。由于尼康和佳能在高端光刻机市场毫无优势,所以两家公司已经在光刻机研发方面投入越来越小。佳能已经放弃了光刻机的生产,尼康也只是保留了小部分的产能;可能在不久的未来,两家公司的中端光刻机也没有任何市场了。

低端光刻机市场上海微电子非常有竞争力虽说中国的光刻机在中高端都没有像样的产品,但是在低端光刻机市场上表现十分亮眼。在2018年上海微电子出货光刻机50-60台,在2019年出货量也达到了60台左右,这个成绩还是十分喜人的。目前上海微电子出货的最先进的光刻机是90nm的,还是离中端光刻机有一定距离。同时我们需要注意的是上海微电子性质其实和ASML公司有一点类似,他们都更像是组装商。比如上海微电子生产的光刻机中的光栅元件等还是来自于进口,并没有实现国产化,依旧有着被人卡脖子的风险。

由于早些年国内对光刻机这块并不算重视,导致中国光刻机的起步晚、资金投入少、人才也相对不足,这些都是需要解决的问题。除非由国家牵头并且进行人才资源的相关倾斜,否则国产光刻机最多也就能达到中端水平,基本上不具备追赶上ASML公司的可能性。

中国光刻机发展历史

光刻机(Mask Aligner) 又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。

生产集成电路的简要步骤:

利用模版去除晶圆表面的保护膜。

将晶圆浸泡在腐化剂中,失去保护膜的部分被腐蚀掉后形成电路。

用纯水洗净残留在晶圆表面的杂质。

其中曝光机就是利用紫外线通过模版去除晶圆表面的保护膜的设备。

一片晶圆可以制作数十个集成电路,根据模版曝光机分为两种:

模版和晶圆大小一样,模版不动。

模版和集成电路大小一样,模版随曝光机聚焦部分移动。

其中模版随曝光机移动的方式,模版相对曝光机中心位置不变,始终利用聚焦镜头中心部分能得到更高的精度。成为的主流[1] 。

主要厂商

曝光机是生产大规模集成电路的核心设备,制造和维护需要高度的光学和电子工业基础,世界上只有少数厂家掌握。因此曝光机价格昂贵,通常在 3 千万至 5 亿美元。

光刻机的品牌众多,根据采用不同技术路线的可以归纳成如下几类:

高端的投影式光刻机可分为步进投影和扫描投影光刻机两种,分辨率通常七纳米至几微米之间,高端光刻机号称世界上最精密的仪器,世界上已有1.2亿美金一台的光刻机。高端光刻机堪称现代光学工业之花,其制造难度之大,全世界只有少数几家公司能够制造。国外品牌主要以荷兰ASML(镜头来自德国),日本Nikon(intel曾经购买过Nikon的高端光刻机)和日本Canon三大品牌为主。

位于我国上海的SMEE已研制出具有自主知识产权的投影式中端光刻机,形成产品系列初步实现海内外销售。正在进行其他各系列产品的研发制作工作。

生产线和研发用的低端光刻机为接近、接触式光刻机,分辨率通常在数微米以上。主要有德国SUSS、美国MYCRO NXQ4006、以及中国品牌。