刻蚀机能替代光刻机吗(刻蚀机能替代光刻机吗为什么)

2022-12-02 22:29:12 证券 xialuotejs

中国的光刻机与刻蚀机已经达到世界先进水平,为什么有些人还说中国芯片业依旧前路艰辛?

据媒体报道,2018年12月,中微半导体设备(上海)有限公司自主研制的5纳米等离子体刻蚀机经台积电验证,性能优良,将用于全球首条5纳米制程生产线。5纳米,相当于头发丝直径(约为0.1毫米)的二万分之一,将成为集成电路芯片上的最小线宽。台积电计划2019年进行5纳米制程试产,预计2020年量产。

▲半导体器件工艺制程从14纳米微缩到5纳,等离子蚀刻步骤会增加三倍

刻蚀机是芯片制造的关键设备之一,曾一度是发达国家的出口管制产品。中微半导体联合创始人倪图强表示,中微与科林研发(Lam Research)、应用材料(Applied Materials)、东京威力科创(Tokyo Electron Limited)、日立全球先端科技 (Hitachi High-Technologies) 4家美日企业,组成了国际第一梯队,为7纳米芯片生产线供应刻蚀机。中微半导体如今通过台积电验证的5纳米刻蚀机,预计能获得比7纳米更大的市场份额。

中科院SP超分辨光刻机

提问者所说的中国光刻机达到世界先进水平,应该是指2018年11月29日通过验收的,由中国科学院光电技术研究所主导、经过近七年艰苦攻关研制的“超分辨光刻装备”项目。

该项目下研制的这台光刻机是“世界上首台分辨力最高的紫外(即22纳米@365纳米)超分辨光刻装备”。这是一种表面等离子体(surfaceplasma,SP)超分辨光刻装备。

▲中科院研制成功并通过验收的SP光刻机

该光刻机在365纳米光源波长下,单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。结合双重曝光技术后,未来还可用于制造10nm级别的芯片......

中国的刻蚀机的确是达到了世界先进水平,光刻机还早,而且就算是这两样都世界先进了,不代表中国芯片业的前路就不艰辛了。目前中国的刻蚀机的确领先,5纳米等离子体刻蚀机已经通过台积电验证;但是光刻机就差多了,之前新闻报道中提到的“中科院SP超分辨光刻机”其实最多只能算是一个“原型机”,和ASML的光刻机不能相提并论,也不能用来制造芯片,还需要攻克一系列的技术难题退一步讲,就算是中国的光刻机与刻蚀机都达到世界领先就解决问题了么?ASML的EUV光刻机我们已经下单等待交货了,是不是到货以后中国就可以生产7nm甚至是5nm的芯片了不要把问题想简单了,以为芯片也只有光刻机和刻蚀机。芯片制造的技术、经验、工艺以及人才是一个系统性的工程,台积电也不是一天建成的,有了光刻机也不代表我们就能造出最顶尖的芯片。

刻蚀机能替代光刻机吗(刻蚀机能替代光刻机吗为什么) 第1张

光刻机和刻蚀机的区别

刻蚀相对光刻要容易。光刻机把图案印上去,然后刻蚀机根据印上去的图案刻蚀掉有图案(或者没有图案)的部分,留下剩余的部分。

“光刻”是指在涂满光刻胶的晶圆(或者叫硅片)上盖上事先做好的光刻板,然后用紫外线隔着光刻板对晶圆进行一定时间的照射。原理就是利用紫外线使部分光刻胶变质,易于腐蚀。

“刻蚀”是光刻后,用腐蚀液将变质的那部分光刻胶腐蚀掉(正胶),晶圆表面就显出半导体器件及其连接的图形。然后用另一种腐蚀液对晶圆腐蚀,形成半导体器件及其电路。

扩展资料:

光刻机一般根据操作的简便性分为三种,手动、半自动、全自动

1.手动:指的是对准的调节方式,是通过手调旋钮改变它的X轴,Y轴和thita角度来完成对准,对准精度可想而知不高了;

2.半自动:指的是对准可以通过电动轴根据CCD的进行定位调谐;

3.自动: 指的是 从基板的上载下载,曝光时长和循环都是通过程序控制,自动光刻机主要是满足工厂对于处理量的需要。

参考资料:百度百科-光刻机,百度百科-刻蚀

2000万一台,这才是国之重器,台积电5nm的必需设备,什么情况?

在半导体行业中,如果一家公司想占据领先地位,则技术,材料和设备这三个关键因素必不可少,如果只有技术而没有材料和设备的支持,那么这只是纸上谈兵,反之亦然,毫无疑问,着眼于著名的芯片巨头,他们在这三个方面都有发言权,因此他们可以占领大部分市场,半导体原材料没什么可说的,由于芯片主要基于单晶硅,即载体,因此全球所有材料制造商都在围绕基于硅的芯片开展业务,尽管我们的国内材料领域不是优势,但我们也取得了一些明显的突破,例如,国内高端光刻胶的诞生一举打破了外国的垄断,对于设备而言,这甚至更为重要,因为如果没有相关设备的支持,就无法制造芯片,对于更核心的半导体设备,大多数人必须第一次想到光刻机。

作为芯片制造过程中的关键机器,光刻机对于所有半导体公司都是相同的,有一个关键意义,举一个简单的例子,我们之所以无法征服中国的7nm芯片流程,是因为到目前为止我们还没有EUV光刻机,即使我们想以高价从国外进口,其他人也看不到会卖,另外,世界上只有ASML可以产生EUV光刻机,并且数量非常稀少,并且将由米国控制,因此,今天光刻机的短缺仍然是国内芯片面临的主要问题,尽管华为和中科院以及其他技术公司或机构已开始全面部署,但仍需要一定的时间,突破,但是,撇开光刻机而言,中国的核心设备已达到世界领先地位,这是国之重器。

该设备的名称为刻蚀机,可能不如光刻机知名,但它也起着关键作用,并为芯片的制造提供了最基本的支持,刻蚀机主要用于处理硅晶片,使硅晶片产生一系列化学反应,以便它们可以携带各种复杂的集成电路,除了光刻机,芯片是产业链中另一个不可或缺的设备,相关数据表明,光刻机和刻蚀机一起占芯片制造总成本的四分之一,其重要性可想而知,尽管刻蚀机的精度比光刻机的精度低一级,但普通公司很难做到这一点,目前,只有少数制造商可以在全球范围内生产高端刻蚀机,其中包括我们国内的中国微电子学半导体,由其独立开发的刻蚀机已在高端市场中立足并进入了5nm流程,价格为每单位2000万个单位,这是台积电5nm生产线,必要的设备。

中微半导体一直坚持低调发展的原则,因此大多数人从未听说过它,但是其技术实力在中国是首屈一指的,公开资料显示,中国微半导体成立于2004年,已有十余年的历史,但是,在尹志耀的领导下,中国微电子取得了一些成就,5nm刻蚀机是最好的例子,中国微电子不仅拥有研发能力,而且还完成了批量生产和向客户供货,从而获得了更大的发展空间,据了解,在中国微电子公司半导体突破5nm刻蚀机之后,世界上最大的芯片铸造厂台积电立即走上了寻求合作的大门,现在中国微电子5nm刻蚀机已开始成为台积电5nm的生产线提供设备支持,这意味着家用半导体设备正在不断改进,而台积电的认可足以证明ChinaMicro半导体的实力,现在刻蚀机取得了重大进展,国产光刻机会远远落后吗?相信在许多国内公司的努力下,这两个国之重器将在未来达到新的高度。

打破美日垄断!国产芯片技术迎来突破,半导体行业加速自主化

在受到西方国的技术封锁、原材料断供等手段之后,我国的芯片市场遭到了前所未有的打击,在这样的情况下,诸多西方媒体纷纷跳出来说着“中国芯片自主研发是妄想”等言论,但事实真就如他们所说吗?

其实随着 我国 科技 方面的不断进步,一个个 科技 难题被攻破 ,我国在芯片领域的发展可谓是突飞猛进,用ASML总裁的话来说就是: “如果继续对中国进行技术封锁,要不了多久中国就能实现芯片自主化。”

在“中国芯”的研发道路上, 不仅光刻机被荷兰ASML垄断,制造芯片的核心材料也是时常遭受“断供威胁”。

芯片的研发制作必然离不开光刻,而在光刻的过程中, 光刻胶和光刻机都是其中必不可少的一员 ,光刻胶的精密度越大则生产出的芯片就越先进。

简单来说,如果没有好的光刻胶,即便我们有最先进的EUV光刻机也是形同虚设, 光刻胶是除了光刻机之外的第二大技术难题。

高精度光刻胶的生产技术牢牢掌握在日本手中,我国只能够生产出一些低精度的光刻胶, 高精度光刻胶的来源主要是进口 ,而据数据显示, 全球市场上高端光刻胶由90%以上是由日本和美国提供,我们也时常因此被“卡脖子”。

就是在西方强国技术封锁的情况下, 我国将光刻胶自主研发提上了日程 ,并在2019年建立光刻胶的生产基地,耗时两年后终于传来了好消息: 光刻胶已经自主研发成功 ,国产光刻胶迎来曙光,为国内半导体行业的发展带来了新的希望,一举摆脱“卡脖子”的窘境。

除了制造芯片的核心材料光刻胶得到突破以外 ,我国在芯片设备研发上也传来了利好消息 ,在全球各大芯片企业研发刻蚀机无法取得突破的同时, 我国的 中微半导体公司率先研制出了3nm刻蚀机 ,并且已经完成了原型机设计、测试工作,如此高精度的刻蚀机可以说在全球都是不可多得的存在。

有人看到这可能会有些迷茫, 刻蚀机的工作原理是什么?它突破有何意义?光刻机有何不同?

其实, 刻蚀机对于“中国芯”的研发来说,也是有着举足轻重的作用 ,刻蚀机和光刻机虽然仅仅一字之差,但是它们分别是芯片制造中两个关键流程所用到的设备。

总的来说, 光刻机就如同我们的车载导航,而刻蚀机则代表着我们的车辆 ,只要跟着导航走就能够安全到达指定地点。

随着3nm刻蚀机的问世,我国的国产芯片水平更上一层楼,同时 它的出现也让不少国人们看到了“中国芯”问世的希望。

但也有部分人表示, 有着高精度刻蚀机没有高精度光刻机,“中国芯”也难以得到实现 ,但事实真就是如此吗?

一直以来,光刻机都是生产高精度芯片的核心设备,而光刻机生产技术一直牢牢掌控在荷兰ASML公司手中,而ASML又因为与美国的协议无法对我国出口光刻机,导致我国半导体领域发展一直萎靡不振。

但是最近,我国最大的光刻机厂商上海微电子传来了好消息: 其公司自主研发的28纳米光刻机已经问世并且通过认证,预计在年底可以正式交付投入使用。

国产光刻机的问世也让许多人发出质疑, 国产光 科技 的工作效率和质量能和ASML公司的光刻机媲美吗?

值得一提的是, 上微电子所研发出的光刻机进度和ASML的DUV光刻机是一样的 ,而DUV光刻机在英特尔手中被用来制造出了10纳米芯片,台积电更是用DUV光刻机量产出了7纳米芯片。

这也就意味着, 我国只要时机成熟,完全可能由现如今的量产28纳米芯片技术跳跃到量产7纳米芯片技术。

除此之外,根据我国目前对于芯片的需求来看,28纳米的芯片已经能够满足大部分市场需求,而上 海微电子研发的这台28纳米光刻机更是让“中国芯”的实现更进一步。

如今看来,在 美国芯片禁令的影响 下,虽说 对于我国半导体事业虽说有一定影响 ,但与此同时 更加快了“中国芯”的发展进程 ,美国这一做法无疑是搬起石头砸自己的脚。

我国先后在 光刻胶、蚀刻机、光刻机 等领域取得突破,所以我国想要突破芯片国产化只是时间问题, 我国的半导体行业也正在飞速发展,等到我国打造出属于自己的芯片产业链,芯片禁令也将成为笑谈!

最后,对于美国在芯片上对我国进行打压的行为,你又有什么不同的看法呢?欢迎你们在评论区与零零柒进行探讨。