光刻机在芯片制造领域的重要性是什么(光刻机在芯片制造领域的重要性是什么意思)

2022-12-01 9:12:54 股票 xialuotejs

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。

光刻机在芯片制造领域的重要性是什么(光刻机在芯片制造领域的重要性是什么意思) 第1张

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!

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。

芯片为什么要用光刻机 芯片生产要用到光刻机的原因是什么

1、光刻机(Mask Aligner)又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等。常用的光刻机是掩膜对准光刻,所以叫 Mask Alignment System.

2、因为芯片远比这小得多,动不动就是nm的,这些最小也就是μm级别,那么到底是什么刻刀能做到这么精细。所以就想到了,用光线在芯片上刻,就是光刻机。

3、Photolithography(光刻)意思是用光来制作一个图形(工艺);在硅片表面匀胶,然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。形象的来说光刻机就是个“投影仪”,把我们想要的图案投影到芯片上。

为什么光刻机如此重要?

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。