为什么做不出光刻机(光刻机为什么造不出来)

2022-11-25 18:48:35 证券 xialuotejs

光刻机为什么中国做不出来

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。

为什么做不出光刻机(光刻机为什么造不出来) 第1张

为什么光刻机造不出来,光盘刻录机也是进口的呢?

光刻机的制造,是集合了很多门类科学顶尖技术的产物,包括光学、精密仪器、数学、机械自动化、流体力学等等。

1、技术难点一:光源。

如果把光想象成一把刻刀,那它的光波长越短,这把刀就会越锋利。7纳米的芯片意味着,在每个元器件之间,只允许有几纳米的间距,相当于头发丝的万分之一粗细。

要制造这样的光源,必须使用一种特殊的极紫外光。这种光源,很难制造。直到2015年的时候,ASML才研制出一台极紫外光刻机。

目前为止,也只有阿斯麦一家公司,能够生产极紫外光刻机。

2、技术难点二:光学镜头。

主要作用是调整光路和聚焦的。其中,高精密的光学镜头是光刻机的关键核心部件之一。

3、技术难点三:是曝光台的对准技术。

芯片的曝光不能像照相那样,一次就能完成,必须要换不同的掩膜,多次进行曝光才行。而掩膜和硅晶圆之间的每次对准,都必须控制在纳米级别才行。

当曝光完一个区域后,放置硅晶圆的曝光台,必须马上快速移动,因为要接着曝光下一个区域。

而要在快速移动中,实现纳米级的对准,其难度是相当大的。

4、实际上,除了光源、镜头和曝光台对准这三个关键技术之外,还有很多的保障性技术难题。

比如说,超洁净的厂房、防止抖动的装置等等。

光刻机是“半导体工业皇冠上的明珠”,想要制造这样一台先进的光刻机,其实就是在挑战整个人类工业技术的极限。而且实际情况要复杂的多。

我国可以制造出2nm的芯片,为什么制造不出光刻机?

随着科学在各个方面的不断进步,人们使用电子产品的体积也就在不断的缩小,我们使用电脑芯片这方面,在目前使用最好的也就是7nm的制造工业,可是在前不久中科院就发表文章说可以制造出2nm的芯片。就会有人问:我国可以制造出2nm的芯片,但是为什么就是制造不出光刻机?其实这是我国科技水平还没达到发达阶段。

想必大家都知道,当下我们积电最先进的芯片工艺为5nm,目前主要用我们即将要问世的麒麟1020、苹果A14芯片上,而对于我们当下手机最强芯片A13使用的也还是第二代7nm工艺,而这次要出a14芯片的性能方面也会受所到人们的追捧。就在不久前,我国就发表文章,我国可以制造出2nm的芯片,而当下就算是全世界最有的荷兰ASML公司都还是在对2nm光刻机处在研发阶段。这样的一个重大突破,无疑是我们的一个喜欢,可是好景不长,问题又来了,我们还是不能制造不出光刻机。

虽然说,我们国家是研究出了2nm的芯片,可是在我们呢没有光刻机的时候,我们依旧是不能达到量产的。可是我们国家在的制造工业目前也就值掌握了90nm的制造工业,距离我们目前所研究到了2nm技术,还是有很大的区别。

而对于光刻机,首先我们国家对于光刻机的技术还是很落后的,就算是国内技术含量最好恶毒光刻机也太能达到22nm,而与我们所研究出来的2nm芯片所要的光刻机根本不在一个档次了。而目前我们想要研制出光刻机,并且我们国家2018年在荷兰定制的两台7nm光刻机至今一点消息都没有,更别说我想要研制出这样的光刻机了