光刻机的制造难度(光刻机的制造难度有多大)

2022-12-05 3:19:13 股票 xialuotejs

仅2个国家掌握 造光刻机为何这么难

造光刻机难的原因有:

1、西方国家的技术封锁:

在光刻机领域,荷兰是最有发言权的,我国很早以前就跟他们取得联系,并且希望进行相关合作,若是双方进行合作的话,很容易就能解决技术问题,可是美国却总是从中作梗,要求荷兰方面封锁相关信息,不愿意让这个技术流到中国这里。

2、没有参照物:

这么多年以来,中国之所以能够发展得这么迅猛,一方面是因为拥有相对技术的经验,另一方面就是因为,可以买到具有参考意义的物品,进行模拟式的研究,而高端光刻机的参照物,我们始终都没有获得,简直就是一张白纸,相关工作很难展开。

3、光刻机技术:

光刻机技术并不仅仅是单纯的一项技术,而是一个集合性质的技术群体,在一个光刻机里面,至少有8万多个电子元件,光刻机凝聚了人类最高智慧。

在众多技术难关中有很多关卡,即便是解决了其中一部分,也没有办法将所有的东西拆解开来,与其自己研究,还不如通过商业合作的方式,使用其中某项功能,因此中国的光刻机研究,迟迟没有真正的实现技术突破。

世界的光刻机水平:

实际上中国能制造光刻机,只是不能制造先进光刻机。在2021年的时候,中国就有企业宣布制造出了能生产24nm芯片的光刻机。这个水平放到国际上大概是2013年到2015年的水平,而在2021年时国际领先水平是5nm芯片。

单论先进光刻机方面,在目前的市场上是一超多强。荷兰的asml是世界上最大、最先进的光刻机制造商,占据了全球光刻机市场80%的份额,在行业中基本做到了垄断。

整个世界有4大光刻机生产商,除了荷兰的asml,日本的佳能和尼康也在市场中占据一定份额,而中国也在里面有一个名额,那就是上海微电子。

上海微电子是全球主要的低端光刻机生产商,占据了全球低端光刻机40%的份额。所以就光刻机本身来说,光刻机并不难造,至少对于中国来说光刻机不难造,难造的是最顶尖的光刻机。

光刻机的制造难度(光刻机的制造难度有多大) 第1张

造光刻机比原子弹更难?为何荷兰有人说:图纸给我们也造不出来?

我没研究过芯片生产工艺,但了解过晒字工艺,理论上来讲是相同的,个人认为解决了高倍放大镜和高倍微缩镜就攻克了50%困难,剩下的50%就是制造工艺的精度问题了,其实想解决工艺差重点在于电机精控,可以采用双级或许多级来缩小工艺误差。

荷兰人这么说是有道理的,图纸只是把光刻机的结构和尺寸告诉你,内部的各个零部件不是有图纸就能自己制造出来的,就像现在的华为手机,美国断供芯片后我们只能用自己的,不过手机性能要回到过去了,为了解决这个问题就要进口荷兰的光刻机,理所当然更难。

之前说航空发动机是工业皇冠,中国人绝对造不出来,现在太行已经普遍装配,涡扇15也初步成功,所以没有什么是不可能的,中国有人有钱,又不是什么未知领域的黑科技,都是成熟技术,只是加工工艺的问题,只要舍得投入,良品率低些就低些,总会造出来的。这么给你说吧,给你图纸你都造不出来。

第一,零件精度,光刻机是纳米级别的机器,它所需的零件需要高精密度,误差很小,中国为啥好多零件要从外国买,包括发动机,大部分原因就是零件精度不够,你拆卸了,就是造不出来,第二,装配,几万个零件你怎么装,只要其中一两个装不好,那最终误差可就大多了,这不是你装高达,你高达都装不好。第三,技术,其中用到好几百种专利,有些技术中国都没有,你怎么造。这还是最普通的,你真正造起来问题很大的。

我觉得光刻机难度主要是涉及的国际大厂太多,再加上美国对中国的技术封锁中国想要独立制造光刻机涉及的领域太多所以这不是一年两年能做出来的,最起码得等到其他领域都发展到一定得能力才能咱们自己制造。所以只是时间问题。

这个怎么说呢,从工艺角度绝对是高精度的光刻机更难,但技术都是不断改进来的,花5年十年以中国的精神并非不可实现,原子弹这个从政治角度,从实现角度更难,世界那么多国家能造原子弹的也没多少,这种武器谁不想造?但事实是很多国家偷偷搞了几十年依然搞不出来,更别说氢弹了,作为如今的中国来说,光刻机更难,因为它需要更多产业链的支持,如果全产业链都成熟,造光刻机对中国来说那还不跟玩一样。

光刻机难,从专业人才,设计,材料,工艺,各方面我国都缺。原子弹氢弹那时候我国有一大批高级尖端人才,可以说各个都是世界级人才天才,才把原子弹这些搞出来的,现在我国没这方面人才以及技术。

阿斯麦其实只是一家组装厂,光刻机是世界上最精密的机器,其需要瞬间的精确移动和停止,移动精度误差不大于2纳米,才能造出7纳米制程的cpu芯片,5纳米芯片的移动过程误差不超过1.5纳米。好比两家在飞机跑道上起飞的飞机,一家飞机上伸出一把刀,另一家飞机上伸出一粒米,需要在这粒米上刻一个A字。另外,聚焦激光的光束斑的直径要正好5纳米,控制软件也要纳米级的要求精度。你怎么玩?阿斯麦的各个零部件汇聚了全球各个国家最顶级的技术产品,有镜头、极紫外光激光、超精密机床、精密控制软件等,这些技术是全人类几百年不断累积的智慧结晶,若中国能评一国之力获得突破,那中国在这些领域将同时登顶世界技术之最。

要知道自身有几斤几两,高端科技那么好搞不至于很多领域被掐脖子,人家赚大头我们只是赚点代工费。汽车发动机相比较芯片来说,肯定是芯片难度大一点,目前为止国产发动机哪个是自主研发的!这个不是吹出来的,有些东西即使可以仿造只是形似,内在的东西差的太远了,不然很多人喜欢买进口的或者代购呢。

可口可乐的配方一直是公开的,为什么这么多年,都没有人可以做到和它一样的味道?还有路虎,以前路虎还没有卖给印度塔塔公司的时候,用美国的发动机,德国的变速箱和软件,基本没有什么大问题,卖个塔塔公司以后,德国仅仅是不给它供软件,其他配件都没有改变,路虎就上了315。

原子弹只要造出来能引爆它就行,没有标准,也不需要考虑市场能不能接受,但这个问题肯定说的不是普通的光刻机,这里说的是世界最先进的光刻机。原子弹如果像考试,代表着高分,考出高分有很多种原因的,甚至抄袭都有可能,但顶级光刻机就代表着你不光要考高分,而且还要保持第一名,这个不是你能抄袭到的。

准确的说原子弹是刚需,光刻机不是,你真的以为荷兰人是外星人?只有他们才能制造最牛逼的光刻机?这是商业因素驱动的,就像美国人的因特尔,不是别的国家做不了,是没必要,如果光刻机牵扯到国家命运,你还会天真的以为地球上只有荷兰人才能掌握这个尖端技术吗?先不说别的国家,美国第一个就能搞出来这玩意。

光刻机不是靠荷兰一家之力造出来的,它是世界(特别是西方阵营)最尖端科技的集大成者,其汇集了多个发达国家的多项尖端技术。以此看得出美国是多么的深谋远虑,它主导了高科技产业在同盟国中分工合作,控制了世界上最发达最先进最尖端的科技,根根需要,一些技术只在它们之间分享,但非同一阵营绝对被排斥。

航空发动机技术也与此类似。世界上最发达的美欧大洋洲等国家(如美英法意澳加日韩瑞丹荷挪新等国)均属它们同一阵营。可想而知,我们要突破它们的技术壁垒有多难!我们应当与时俱进,放弃不结盟过时陈旧思维,多结交朋友,结成盟友,集思广益,合作攻关,共同战斗!

科学技术一直在进步,光刻机虽然我们起步晚,并不是说我们就不能攻克了。困难是困难,难道困难就不做了吗?举国之力,一个领域一个领域的突破,我相信国家的能力,我也相信中国人自古以来的聪明和能力,现在这个时刻才是关键,让国家让国民清醒,什么才是国家发展的最重要因素,不是一天靠炒房地产,不是靠一天做明星梦,而是靠科技靠知识,靠的是不向老天低头的骨气。中国自古不缺人才。

原子弹是研发集成,光刻机是成果集成。难度前者最大,没有现成实物,基本所有都要从理论到实物,各种验证,从无到有,再集成,再优化,再验证。后者难度在优化整合上。攻城不怕坚,攻书莫畏难。科学有险阻,苦战能过关。我们现在各方面条件比刚建国时不知好多少倍,更何况我国已经有了能生产14纳米的光刻机。我坚信我国的科学家和能工巧匠们一定能攻坚克难,再创奇迹!

光刻机是什么?造一台有多难?

光刻机是制造集成电路中非常重要的设备,特别是现在市面上大部分的芯片都是属于电子芯片,当电子芯片的工艺小于一定的尺寸的时候,就必须依靠光刻机在制作芯片,也就是说如果没有光刻机就没有办法制造出顶级的芯片,比如市面上7nm芯片、5nm芯片等都不可能造出。而芯片在生活中是非常重要的,比如电脑、手机等电子产品都少不了。

光刻机的制造难度

光刻机制造难度之大可以用荷兰ASML公司的一句话来表示,对方表示就算把光刻机的图纸拿出来,我们也制造不出光刻机。且不说对方是不是小看了中国制造,从侧面也反映出了光刻机的制作难度之大。因为现在还没有一个国家可以独立的制造出顶级的光刻机,就算是现在行业领先的ASML公司制造出来的光刻机,也是集合了十几个国家的顶尖技术。

一台小小的光刻机上面就有十几万的小零件,而且为了让光刻机可以领先,所有的零部件都是采用了全世界最领先的技术,所以说光刻机从插头、配件等都是选用了其他国家的顶尖技术,这相当于全世界的技术融合在一起才可以制造出顶级的光刻机,而且ASML公司背后有台积电、三星以及英特尔这样顶尖的企业投资支持,也是花了几十年的时间才有今天的成绩。

ASML光刻机

荷兰的ASML光刻机基本上都是供不应求,中国也一直想要购买,但是现在还没有收到货。ASML的光刻机基本上都是内部消化了,毕竟台积电、三星以及英特尔本来就是芯片大户,台积电能够在芯片代工领域有今天的成绩,跟手上有这么多的光刻机也有很大的关系。

光刻机的制造为什么这么难?

首先,光刻机的透镜,光源技术难度大,研发要求历史和时间比较长。

其实光刻机的发展历史非常悠久,从90年代开始,发达国家就已经开始研究光刻机的相关技术。其中美国著名厂商asml负责研发,在硬件方面他们采用德国蔡司的透镜。并且其他的相关硬件都来自于其他高科技国家。所以说光刻机技术不仅仅是一个国家就能够研发出来的,它还需要全球不同的国家为其提供生产力和科技的支持。举一个简单的例子说明,美国生产的7纳米芯片,是利用光刻技术将数据集成到芯片上。并且在制作过程当中要非常严格地掌控光的大小。这远比制作一个普通的相机要难,因为相机只需要控制光圈,而光刻机不仅仅是要控制光的大小,还要能够利用光。

其次,光刻机的研发需要大量的资金支持,很多企业难以承担高昂的研发费用。

美国等发达国家研究光刻机,几乎每年都有超过90个亿的资金作为研发费用。到目前为止这些掌握光刻机技术的国家大约都花费了约4000亿元。并且目前光刻机市场的老大asml几乎可以说是整个光刻机技术的垄断者。他们每年投入的研发费用,几乎是某些世界500强企业的三个季度的收入。所以说对于我国很多中小企业来说,他们没有充足的资金去研发光刻机。并且加上目前市场已经存在一定的饱和,这些新研发的企业如果大量将产品投产到市场当中,无疑会使得竞争对手和自己两败俱伤。

最后,我国的光刻机技术刚起步,仍然面临着许多难题需要攻克。

从目前我国在相关行业发展历史分析,只有上海微电子装备和合肥芯硕半导体有限公司在研究光刻机方面取得了一定的进步。并且从目前来看,上海微电子装备已经能够研发出90纳米工艺的芯片。而另外一家公司能够研发出半导体直写的光刻机。并且已经能够实现最高200纳米的量产技术。

光刻机为什么比原子弹更难造?究竟存在哪些难点?

光刻机比原子弹还难造的原因是光刻机本身的技术和零件是难以制造的,西方国家对我国实行技术封锁,连零件都不卖给我们。

从光刻机的零件来看,最难得是镜头,要求精度相当高。我国目前只能做出纳米级别14的镜头。还有一个原因是零件需要工程师们手工打磨。打磨这些零件需要耗费大量的时间。稍不留神,就会损坏。所以我国之前就直接从国外购买,这样价格便宜还能节约时间。光刻机的最著名的厂家的是荷兰ASML,其他国家认为这行投入大,产值低,太不划算。

在当今社会,很多智能设备里都含有芯片。芯片技术的高低是衡量一个国家半导体水平高低的一个标准。芯片是由光刻机来制造的。我国之所以没有大龄的芯片是因为缺乏先进的光刻机来进行生产。光刻机跟照相机冲洗照片的原理相似。就是利用曝光的手段在硅片上画画。目前只有荷兰ASML制造出高端的光刻机,而且西方封锁了光刻机的技术,甚至连光科机的零件不买给我们。我们只能摸着石头过河,自己摸索,目前也才达到纳米级别14DE水平。虽然与荷兰相比,我们还有很大的差距,但对那些通常用的设备已经够用了。

记得去年,国外的苹果手机为了赢得华为手机,打价格战。华为手机连芯片都造不出来,为了生存,不得不把华为荣耀卖掉,断臂求生。在国内外手机市场上,华为手机的市场被蚕食。庆幸的是,VIVO跟OPPO 还是占据了前三名。现在随着电动汽车的增多,芯片问题的解决也有助于电动汽车产业的发展。现在我国的电动汽车已经领先美国了,相信我国科研实力的增强,我们一定能欧研制出更精密的芯片,打破国外的阴谋。

光刻机是怎么工作的?一台光刻机一年能制造多少芯片?

光刻机发出的光用于通过带有图形的光罩对涂有光刻胶的薄片曝光。光刻电阻的特性在看到光后会发生变化,从而使掩模中的图形可以复制到薄片上,使薄片具有电子电路图的功能。这是光刻的功能,类似于照相机摄影。相机拍摄的照片打印在底片上,而照片不被记录,而是电路图和其他电子元件。根据网上资料显示,一台光刻机一天大约可以有效制造600块左右,一年就可以制造差不多21.9万块芯片。

光刻机为什么会如此的重要?

目前,无论是手机芯片、汽车芯片还是其他领域,包括军事、航空航天等应用,芯片都离不开光刻。现在世界上的芯片仍然是硅基芯片。经过近半个世纪的发展,芯片的关键尺寸逐渐缩小,从最初的电子管到晶体管,再到集成电路的发明。目前,我们仅有的技术是光刻技术。因此,如果没有光刻机,芯片就无法正常制造,目前也没有替代光刻机的产品。

一台光刻机有多难造?

光刻机的制造难度非常大,可以说一台光刻机用到的零部件全是各个国家最先进的技术产品。那我们就拿EUV的光刻机举例,有几吨重的镜头,而且还要确保无杂质,拥有纳米级别的分辨率。如果镜头有任何缺陷都是不可接受的,而且镜头的曲率非常薄。第二个困难在于光源,这很难做到。还必须考虑通过每个镜头和光路的光的折射损失,并且可用于光刻的能量非常小。

中国能否自己造一台光刻机?

光刻机在全世界非常稀有,发达国家为了阻止中国发展,禁止出售光刻机到我们国家。但是,近几年我国的科学家和政府都在加大在光刻领域的研究,而且也取得了一些进展,也开始进行国产光刻机的制造。但是尽管我们国家这么努力,但对比asml的光刻机技术,可以说我们连门槛都还没有摸到。不过唯一值得庆幸的事是,国家已经注意到了光刻机的重要性,开始在资金,人才,政策方面给予了大力的扶持。我相信未来我国的光刻技术一定会实现弯道超车。