月初一条“中科院5nm激光光刻技术突破”的新闻火了,在很多无良自媒体的口中这则新闻完全变了味,给人的感觉像是中国不久将会拥有自己的5nm光刻机,其实真实情况完全不是一回事。下面我们就来谈谈这则新闻真实的内容到底是什么,以及中国光刻机5nm生产技术还要多久才能取得突破。
中科院5nm的光刻技术和光刻机关系不大其实“中科院5nm激光光刻技术突破”的新闻来源是在中科院网站上的一篇论文,文章的主要内容其实是讲微纳加工领域里的一个进展,中心思想是超高精度的无掩模的激光直接刻写。由于文章中采用了一个叫“lighography”的词,这个直接翻译过来就是光刻的意思。再加上5nm这个数值,很容易让人联想到的是中科院在5nm的光刻机上取得突破。由于一些自媒体翻译错误以及想要煽动公众情绪获取大量的流量,于是这个错误的新闻就得到了大量的传播转发,进而误导了不少关心中国光刻机发展的朋友。
论文和完全商用是两码事其实就算论文讲的真是在光刻机领域取得的突破,但是想要完全商用并不容易。前段时间“碳基芯片”这个概念也上了一阵子热搜,碳基芯片具有成本更低、功耗更小、效率更高等优点,并且在未来可能用于我们的手机或者电脑的芯片方面。为什么热度没有能够持续下去?最主要的原因还是因为它的商用遥遥无期。碳基芯片现在还是停留在实验室阶段,想要完全商用最起码要二十年以上,这就注定了它和现在主流的硅基芯片没有任何的竞争力。同理就算中科院的论文讲的是5nm光刻机技术,想要完全实现商用不知道还要多久。
中国和荷兰ASML的差距最起码也在十年以上现在国内最好的光刻机生产企业应该是上海微电子,目前生产的最好光刻机也只是90nm的制程。尽管有传言说上海微电子明年将会推出28nm的全新光刻机,但是和ASML的EUV光刻机精度依旧相差甚远。中国想要生产5nm的光刻机有一个最大的难点,就是自主研发。这不光意味着我们需要跨越从28nm到5nm这个巨大的障碍,并且在突破的过程中最好不要使用其他国家的专利,只能发展出一条属于自己的光刻机道路。需要达成这么多的条件,研发的难度可想而知。总的来说短时间内我国的光刻机技术取得重大突破的概率为0,还是要被人牵着鼻子走。落后就要被挨打卡脖子在任何时候都是真理,只希望我们国家的科研人员能够迎头赶上,尽快取得突破吧。
2030年实现1.5nm光刻。
随着芯片制程越来越小,技术难度越来越高,摩尔定律放缓,台积电表示2024年可能实现量产2nm,1nm目前未知,而ASML的第二代EUV系统预期2024年问世,2030年实现1.5nm光刻。这对于中国而言是一个非常好的机会,我们国家目前想要在2030年的时候实现EUV光刻机国产化。
2023年量产。
6月22日,中国电子信息产业发展研究所所长温晓军在接受采访时表示,国产14nm芯片明年年底可以的实现量产,国产芯片已经迎来了最好的时刻。
14nm生产线在半导体行业中非常关键,数据显示,14nm及以上制程可以满足目前70%半导体制造工艺要求。值得一提的是,我国自研台式电脑CPU就是基于14nm工艺。而且,相关部门为中国半导体产业制定的发展目标是2025年实现70%芯片自给自足。
光刻机特点
严格地说并没有所谓的几纳米几纳米光刻机,这种说法一般来说只是代表这种光刻机可以实现几纳米工艺。其实中高端光刻机主要分2种,DUV光刻机和EUV光刻机。
那么光源作为光刻机的核心部件之一,随着人类科技的不断进步,其波长也在不断缩小。从436nm、365nm的近紫外光,到248nm、193nm的深紫外光,也就是DUV光刻机使用的光源,发展到现在,最先进的EUV光刻机采用的已经是13.5nm极紫外光。
现在世界上顶级的设备毋庸置疑就是ASML的5纳米光刻机。这台机器如果一一拆分开来的话可以装进大约40个集装箱之中,超过100000万个零件的总数量在机器领域绝对算得上是庞然大物。而且这10万个零件之中,精密仪器、顶级光源、超稳定轴承和计量器一个都不少。它们分别来自全球各个国家,包括日本、德国和美国。而其中,美国为光刻机提供的基础零件其实也比较多,正因如此他们才能如此硬气的要求芯片代加工厂商禁止向华为输出产品。
光刻机没有那么容易研究出来,我估计华为是在明修栈道暗渡陈昌,很可能是在功关碳基芯片或是光芯片,如果成功了整个硅芯片行业都完蛋,美国再也不能在芯片上卡中国,我们还会反过来卡他们
多久才能造出光刻机,虽然最近华为对光刻机研发和生产进行了大规模的动作挖人,技术累积。但是不得不说的是,光刻机是一个综合性的领域,会需要比较多的高尖端的技术,同时发力才能够正常的去造出一台光刻机,就算是阿斯麦,自己生产一台光刻机,也是以年来计数的。他的技术成熟了,但是实际生产机器的时候,周七也是非常长久的。所以想通过自研来解决这个问题,可能短时间内并没有办法做到,更多的会是一种对未来的期许和技术的累积。
这个真不好说…以一公司之力对抗欧美,困难可想而知,但这条路也是被美国逼的,成功了,改变世界格局,失败了,那就丧失话语权,后果不好预料。看到这么多人对华为冷嘲热讽,都不知道这些人怎么想的。
首先要知道华为产业根本不涉及光刻机领域,所以从零开始进军光刻机行业基本不可能,最好的方案就是联合国内光刻机行业的一些龙头企业进行联合研发,以此来研发比较高端的光刻机。
就目前来讲高端光刻机领域完全被荷兰的ASML所垄断,7纳米euv光刻技术全球仅有阿斯麦尔掌握,所以Asml在光刻机领域可以说是领先全球。像日本尼康佳能等还有我国的上海微电子跟啊斯麦尔的差距还是很大。
其实之前的时候高端光刻机领域应该说是佳能尼康也有一席之位的,但是由于ASML特殊的商业模式导致全球高端光刻机市场都被ASML所占,这也直接导致佳能尼康退出了高端光刻机市场。
再来回到华为这边,华为的优势在于其5G技术以及芯片设计等,芯片设计和生产都是芯片制造中非常重要的一环,而芯片生产最重要的也就是光刻机,几个月前美国针对华为的制裁也是从芯片制造这个点扼制华为。所以说高端芯片制造还是我们的一大弱点,未来在高端产业的创新力我们还有很长的路要走。
你可以浏览华为公司官网上咨询一下,可能会得到准确的信息或答案。
我们都知道光刻机,它是用来制造半导体芯片的设备,没有光刻机,我们是无法制造出半导体芯片的。目前光刻机设备一直被国外荷兰的阿迈斯ASML公司所垄断,世界上最先进的半导体制程,基本上使用的都是阿迈斯的光刻机。在国内光刻机的发展还是比较缓慢的,特别是最先进的半导体制程,比如7纳米、4纳米,这些国内的光刻机是无法完成的。
华为是一家专注于自我生产、自我研发的企业,很多的芯片也开始慢慢进行自主设计和生产,特别是成立的海思半导体,已具备国际竞争的能力。受中美贸易战的影响,导致美国加大了对华为的限制力度,特别是在进口半导体芯片上。由于光 科技 的技术比较复杂,牵扯到的技术种类特别多,并不是一朝一夕就可以完成的,它和一个国家的工业基础是息息相关的,所以目前华为光刻机的进度还是比较缓慢的,如果说华为投入精力去搞的话,再加上国家的一些帮助,那么至少还需要十几年的时间才能研发出最先进的光刻机设备的。
所以对于华为研发光刻机设备,我们还是报以希望吧,希望未来十年之后能够有国产的光刻机出现,摆脱国外的限制,能够生产出我们属于自己的光刻机!加油吧,华为!
20年吧
中国目前已经有了成熟的光刻机产品,只是说在技术水平上和光刻机的领头羊ASML差距比较大而已。
我国企业已经量产了90nm制程的光刻机虽说中国在中高端光刻机市场缺乏竞争力,但是在低端光刻机领域还是占据了相当大的市场。目前国内最好的光刻机企业是上海微电子,已经能够生产出来90nm制程的光刻机;据相关报道该企业的28nm制程的光刻机将于2021年正式量产,有生产出7nm芯片的能力。不过现在并没有成品曝光,相关的数据暂时还不能确定。现在的难点就是如何在中高端光刻机领域取得突破,如果一直只是在低端市场摸爬滚打,那么最后的收益相当有限。
光刻机技术落后其实是历史遗留问题其实在上世纪八十年代的时候中国光刻机技术处于世界领先水平,当时ASML还只是一个小公司,在众多企业中并不显眼。为什么中国的光刻机最终全面落后?主要有外企进入中国和不舍得花钱两个原因。在八十年代大量的外企进入中国,带来了众多成熟的产品和技术,芯片就是当时技术含量最高的商品之一。外企的芯片相较于国内的企业来说质量好价格也便宜,于是众多的企业纷纷开始直接购买外企的成品而放弃了自主研发。由于缺乏国内订单大量光刻机企业开始谋求转型,再加上当时国家也并没有进行相关扶持,最终在光刻机领域就慢慢的落后其他国家。
目前国内的研发环境并不算好毫无疑问光刻机算的上目前科技界最顶尖的技术之一,这种技术要完成赶超需要不断的和其他国家交流合作,从他们的产品中吸取经验和教训,进而才能在有限的时间内完成赶超。但是现在是什么情况呢?国外的企业在光刻机领域纷纷拒绝合作,我们只能选择闭门造车。只要美国不放松对国内光刻机企业的围追堵截,那么我们只能投入巨额的资金和技术慢慢追赶。不过ASML公司的产品已经和国内产品差距太大,短时间内没有任何追赶上的可能性。如果我们想要绕过现有的光刻机技术走出一条自研道路,那么需要的时间可能更久。从目前的形势上看,我们的光刻机如果想追上现在国际一流水准的话最起码都要十年以上,想要完成赶超更是天方夜谈。不过现在压力大也是好事,在强压的下的中国企业肯定会更有拼劲,说不定未来会创造奇迹呢?
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