国产光刻机研发成功的原因(中国有自主研发的光刻机吗)

2022-11-30 14:06:48 证券 xialuotejs

网曝国产光刻机技术获得巨大突破,长春光机的技术有什么特征?

长春中科院在光刻机技术上面获得巨大突破,目前来说芯片制造仍然是我们的卡脖子问题,其实短时间内难以突破完成自主,这也是事实,目前来说整个芯片制造生产相关技术,我们自己的国产化不到50%,也就是说目前半导体领域产业链,我们还是非常依赖进口技术设备。

很多人都说芯片这个最主要的问题在光刻机,这个其实也没有错,但是也是并不完全对,光刻机是半导体芯片领域的最重要的环节之一,我们目前来说芯片领域的问题其实并不只是卡在光刻机技术上面,很多人都认为我们把光刻机技术攻克了,我们就可以完全实现自主化,这个说法有点草率了。

光刻机是我们众多难题里面的一个,其实其他的难题还在努力解决,不说其他就说硅片平面打磨技术我们都还是靠进口设备,这些只是被光刻机技术难题掩盖了而已,绝大多数人根本不知道这些,不过光刻机技术的确是我们目前最头疼的问题,也是最想要快速解决的问题,光刻机技术的难点在于四大方面。

第一方面就是光源系统,第二方面就是光学镜头系统,第三点就是双工平台系统,第四就是EDA系统,这四个只要有一个做不好,那么基本上就是达不到想要的成果,荷兰阿麦斯光刻机之所以能独霸,原因就在于它的十万个零件有欧美日韩等几十个国家共同提供,也就是说几乎是世界上科技最发达国家都加入了进去,并不是单独一个国家的水平。

我们国家之所以短时间难以突破,原因还是在于我们一个跟几十个较量,所以难度可想而知是什么样子的,知道这些了以后就不会觉得我们的科学家不够努力了吧,毕竟全世界没有哪个国家能单独生产出来高端光刻机,美国不行日本不行德国不行英国不行法国同样也不行,意大利荷兰更不可能,我们正在做他们做不到的事情。

虽然说我们现在的最先进的二十八纳米技术光刻机还在实验室里面,并没有真正的下线进入市场,主要的原因其实还是在精密度以及稳定性方面迟迟没有获得突破,虽然说过去几年陆陆续续都报道出来一些关键技术的突破,现实却是这些技术突破还在实验室里面,并没有真正的运用到实践当中,离真正运用到光刻机上面还有不少的时间。

这次长春突破的技术是光刻机关键技术之一,这种技术就是物镜系统里面的光学投影物镜制造,这个技术其实就是最关键技术之一的镜头物镜折射,用德国科学家的说法就是,这个镜头的镜片平面的平整度非常光滑,打一个比方就是把镜片放大到面积100平方公里 平整度需要保持在十厘米误差以内的平整度,可想而知难度有多高。

这次长春光机突破的这个技术就是这个了,镜片上面的突破,可以说光刻机最难的难点之一已经解决的时间不会太久,加上我们国家的光源系统稳定性也是非常好的,所以现在的两个核心问题技术获得突破,这个是可喜可贺的,但是也要明白突破并不代表已经完成,只是说技术突破离实际运用还早。

以我们这些年了投入跟技术突破,我们的光刻机很多技术已经得到解决,但是想要真正达到最先进水平并且用到生产上面,短时间内几乎不可能,按照现在的技术突破速度,我们想要达到先进水平,十五年内很难,因为这是一个产业链,并不是单独的某一样设备问题,整个产业链技术的提升才会真正帮助我们在光刻机在半导体领域获得全面突破达到自主话先进水平,所以说单独技术突破值得高兴,但是还是要认清现实需要更加努力,全方位努力才可以,不能偏科。

光刻机实现国产有哪些重要意义?

如果光刻机我们能够独立制造出来,那我们国家在高端技术上就有了一个很大的突破,不必担心西方国家对光刻机的相关技术进行封锁了。

01、光刻机只有荷兰能制造。

顶级的光刻机目前只有荷兰能够制造出来,其他国家都制造不出来,而且荷兰想要制造一个光刻机,也是很困难的一件事情,需要从全球各地购买零件,然后再利用自己的技术组装起来,因为光刻机对一些零件的精度要求很高,而这部分只有美国才能制造出来,只能是从美国进口,再加上美国本身在欧洲就有很大的话语权,所以,美国也算是把握着光刻机的命脉,美国说不让卖给谁,荷兰真的就不敢卖。前段时间美国干的事情我们应该都清楚,因为很多芯片制造厂商都要用到美国的零件,所以,美国直接让所有使用自己零件的厂商,禁止出售芯片给我们国家的某个公司,这件事情一出,真的是让一些人和公司感受到了威胁。

02、28nm的光刻机我们国家已经可以制造出来了。

在前段时间,我们国家的光刻机已经从90nm买入28nm了,这真的是很大的一个进步,对美国和一些西方国家来说,这就是一个坏消息了,他们最不想看到的就是我们国家科技发展起来。

在我们国家28nm光刻机研制出来以后,荷兰开始愿意降价卖给我们光刻机了,为什么?原因就是我们研究出来了光刻机,它们开始慌了!它们在降价后卖入可以争夺国内市场,如果你是一个高精尖技术企业,你是会选择5nm的光刻机还是28nm的光刻机?肯定是5nm的,一旦做出这样选择的企业多了, 那研制出来28nm光刻机的企业怎么挣钱?直接就被打趴下了,我们国家好不容易发展起来的科技,再一次被扼杀在摇篮中。

03、科技是一个国家兴旺发达的动力。

一个国家想要持续不断的发展下去,那就需要强大科技实力的支撑,如果没有强大的科技实力,是没有办法在世界上保持长久的竞争力的。在19世纪的中国,没有经历第一次工业革命,也没有经历第二次工业革命,但是西方国家在经历这两次工业革命后,有了一定的科技实力,蒸汽机、交通运输、电力都在发展了,而清政府呢?什么都没有,还是在用煤油灯,还是在一个皇权至上的时代,人家开着蒸汽机做动力的军舰过来了,我们还在用木船去和他们硬碰硬,我们不输谁输?正是经历了这个黑暗的时期,我们才更应该懂得科技对国家的影响。

总结:

我觉得我们可以买荷兰的光刻机,它降价卖了,为什么不买?但是买了之后,我们也不能忘记自己去研制光刻机,不能让别人握住自己的命脉。光刻机实现国产,是我们科技上一个极大的进步,已经超过世界上80%、90% 的国家了,但是我们还要更进一步,去做最顶尖的技术,站在科技金字塔的顶端!

我国光刻机发展怎么样了?光刻机在我国为何如此重要?

我国的光刻机处于世界的先进水平,但没有达到顶尖水平:

我国的光刻机发展已经近到了28纳米的光刻机,可以满足日常的射频芯片,蓝牙芯片以及其他电器中的一些芯片的要求和标准。但是相较于芬兰等欧美国家的光刻机芯片,已经达到了个位数的纳米。想要在此基础之上超越欧美国家,进入光刻机的顶尖水平,还需要数10年的时间研究和发展,这就好像在一根头发丝上的1/10000处,雕刻一栋楼房的难度是差不多的。

光刻机在我国之所以如此重要,是因为它在芯片的研究和生产方面占有非常重要的地位。我国的大部分芯片研究都离不开光刻机的技术支持,例如手机芯片,一些重工业行业,机器的芯片,还有很多高新科技产业的核心技术,都需要用光刻机来研发芯片,没有了光刻机,我国的芯片研究就会陷入停滞的发展状态,因此我国的大多数光刻机主要依赖于进口,只有少数的光刻机用在一些不太重要的科技岗位上。

只要光刻机达到顶尖水平,我国的芯片研究就会得到一个质的突破。例如汽车芯片的研究,在我国除了自身的发展以外,大多数也依靠进口来完成汽车的整体生产过程,当光刻机的技术达到了顶尖水平以后,我国将不会再依赖外国的汽车芯片,拥有自主研发的中国芯片,安装在中国生产的汽车上。一方面会增加我国在汽车生产上边的独立性,另一方面会减少对国外光刻机的依赖造成他国对我国的贸易制裁影响。

总而言之,光刻机的技术非常重要,但难度也非常大,有专家预计在未来的十年到20年中,我国的光刻机技术可能会得到质的突破。

国产光刻机研发成功的原因(中国有自主研发的光刻机吗) 第1张

国产光刻机!10亿资金涌入,光刻机为何这么热?

众所周知,光刻机和芯片的厚薄程度和芯片的精良程度息息相关。我国缺乏光刻机技术和设备,因此,我国经常会与国外光刻机制造公司进行合作,从而保证国内生产的芯片可以达到国际标准。然而,我国发展芯片和研发芯片过程中遇到了许多困难和挫折,这也使得国产光刻机缓解了部分科研人员的压力。现如今,十亿资金涌入国产光刻机市场,光刻机之所以会到达如此火爆的程度,是因为光刻机与芯片有着很大的关系。我国想拥有一款自主研发的芯片,就必须开展国产光刻机的建造和发展。

荷兰光刻机并不是中国芯片的救命稻草

众所周知,我国通过与世界光刻机十分发达的国家合作,逐步满足国内手机芯片对光刻机的需求。然而,大部分发达国家会采取垄断措施,一方面:为了避免中国拥有光刻机技术之后,中国芯片逐步占领国际市场。另外一方面:每个国家都想分得一杯羹,这也使得大部分拥有资金和科学技术的国家会减少与崛起国家的合作。对于我国芯片市场来说,荷兰的光刻机并不是中国芯片的救命稻草,它只能缓解国内芯片的压力。

第二个原因:光刻机技术发展刻不容缓

大家应该都听说过华为芯片数量不够用,华为既要保证推出的新款机型拥有最为合适的手机芯片,华为公司还要保证老款手机的出货量。更何况华为公司的芯片研发速度特别快,可是华为公司却很难自主生产芯片。如果我国想完全掌握芯片生产和研发的全过程,势必要摆脱其他国家的技术垄断,共同开发和利用国内的光刻机。我国芯片明显出现空缺,因此我国必须发展光刻机技术。

第三个原因:国家大力支持该技术的建设与完善

或许每一个人使用的手机品牌不同,但大部分手机和电脑的芯片是决定手机和电脑性能的关键。尽管许多中国人是出于爱国之情才会购买华为手机,如今,华为公司的手机性能非常好,这也使得越来越多的人主动购买华为手机。国家大力支持信息产业和芯片产业的发展,而光刻机技术决定芯片发展的速度,因此,国家大力支持国产光刻机。

总的来说,光刻机和芯片存在聚生分死的关系,芯片必须通过光刻机才能问世。

中国光刻机

中国光刻机历程

1964年中国科学院研制出65型接触式光刻机;1970年代,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩膜工艺;清华大学研制第四代分部式投影光刻机,并在1980年获得成功,光刻精度达到3微米,接近国际主流水平。而那时,光刻机巨头ASML还没诞生。

然而,中国在1980年代放弃电子工业,导致20年技术积累全部付诸东流。1994年武汉无线电元件三厂破产改制,卖副食品去了。

1965年中国科学院研制出65型接触式光刻机。

1970年代,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩模工艺。

1972年,武汉无线电元件三厂编写《光刻掩模版的制造》。

1977年,我国最早的光刻机GK-3型半自动光刻机诞生,这是一台接触式光刻机。

1978年,1445所在GK-3的基础上开发了GK-4,但还是没有摆脱接触式光刻机。

1980年,清华大学研制第四代分步式投影光刻机获得成功,光刻精度达到3微米,接近国际主流水平。

1981年,中国科学院半导体所研制成功JK-1型半自动接近式光刻机。

1982年,科学院109厂的KHA-75-1光刻机,这些光刻机在当时的水平均不低,最保守估计跟当时最先进的canon相比最多也就不到4年。

1985年,机电部45所研制出了分步光刻机样机,通过电子部技术鉴定,认为达到美国4800DSW的水平。这应当是中国第一台分步投影式光刻机,中国在分步光刻机上与国外的差距不超过7年。

但是很可惜,光刻机研发至此为止,中国开始大规模引进外资,有了"造不如买”科技无国界的思想。光刻技术和产业化,停滞不前。放弃电子工业的自主攻关,诸如光刻机等科技计划被迫取消。

九十年代以来,光刻光源已被卡在193纳米无法进步长达20年,这个技术非常关键,这直接导致ASML如此强势的关键。直到二十一世纪,中国才刚刚开始启动193纳米ArF光刻机项目,足足落后ASML20多年。

光刻机原理是什么,为何在我国如此重要?

光刻机原理是什么,为何在我国如此重要?一台EUV光刻机售价一亿美金以上,比很多战斗机的售价都要贵。先进的光刻机必须要用到世界上最先进的零件和技术,并且高度依赖供应链全球化,荷兰的ASML用了美国提供的世界上最好的极紫外光源,德国蔡司世界上最好的镜片和光学系统技术,还有瑞典提供的精密轴承。另外,为了给光刻机的研发提供充足的资金,ASML还强制让三星,台积电,英特尔等重要客户入股投资了ASML并一起参与开发和反馈光刻机设备存在的问题,ASML得到了最先进的技术和大量的资金支持。

中国目前由于瓦纳森条约先进设备禁运,很难买到国外的一些先进设备和技术,中国只能靠自己独立自主发展光刻机,同时我们国家的精密加工和先进制造业还不是很发达,很多零件的性能不如国外,甚至有些零件我们还造不出来,这就导致我们国家先进光刻机的研发进度远远落后于ASML,我们国家自己研发的光刻机目前最好的是上海微电子的90nm制程的光刻机,跟ASML差距很大,虽然这条道路很艰难,但是如果我们做不出来,美国就会一直卡我们的脖子,我们自己的光刻机也在努力追赶世界先进水平。

光刻机涉及的核心技术太多,不是几句话能说透,否则也不至于成为“卡脖子”的技术与设备,至少从机械方面的精密加工,甚至可以说极精密加工、微电子、程序控制、光电技术与感应系统……太多太多了,应该说全是难点,尤其是这些技术要组合在一起协同工作,就成了难上加难了,我的疑惑是为什么荷兰,现在应该叫尼德兰了,是如何会在这个领域如此独占鳌头的。