2023年量产。
6月22日,中国电子信息产业发展研究所所长温晓军在接受采访时表示,国产14nm芯片明年年底可以的实现量产,国产芯片已经迎来了更好的时刻。
14nm生产线在半导体行业中非常关键,数据显示,14nm及以上制程可以满足目前70%半导体制造工艺要求。值得一提的是,我国自研台式电脑CPU就是基于14nm工艺。而且,相关部门为中国半导体产业制定的发展目标是2025年实现70%芯片自给自足。
光刻机特点
严格地说并没有所谓的几纳米几纳米光刻机,这种说法一般来说只是代表这种光刻机可以实现几纳米工艺。其实中高端光刻机主要分2种,DUV光刻机和EUV光刻机。
那么光源作为光刻机的核心部件之一,随着人类科技的不断进步,其波长也在不断缩小。从436nm、365nm的近紫外光,到248nm、193nm的深紫外光,也就是DUV光刻机使用的光源,发展到现在,更先进的EUV光刻机采用的已经是13.5nm极紫外光。
长春光机所EUV光刻机此次进展是国产光刻机光源的突破性进展,技术水平领先世界。
众所周知,EUV光刻机是目前制造高端芯片所需要的最关键设备,只有荷兰的A *** L公司能生产,这也是我国科技方面卡脖子的关键技术之一。
我国目标是要在2025年实现芯片自给率70%,要想实现这个目标,在高端EUV光刻机上实现突破是关键。
长春光机所EUV光刻机此次进展无疑给高端EUV光刻机的研究工作打了一剂强心针。
长春光机所科研成果:
2015年,研究所研制出中国之一台红宝石激光器、之一台大型电影经纬仪等多种先进设备仪器,创造了十几项“中国之一”。
先后参与了包括“两弹一星”、“载人航天工程”等多项国家重大工程项目,先后组建和援建了西安光机所、上海光机所、成都光电所、长春光机学院等10余家科研机构、大专院校和企业单位。
完成了一批国家重大任务,取得了以“神舟五号”、“神舟六号”有效载荷等为代表的一批重大科研成果。
成为中国航天光学遥感与测绘设备、机载光电平台及新一代航空遥感设备和靶场大型光测装备的主要研究、生产基地,在光电对抗、地基空间探测等领域具有影响力。
2016年11月11日,由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所承担的国家重大科研装备研制项目“大型高精度衍射光栅刻划系统的研制”通过验收,并制造出世界更大面积中阶梯光栅。
这标志着我国大面积高精度光栅制造中的相关技术达到国际领先水平。
不仅打破了我国在该领域受制于人的局面,而且能帮助我国光谱仪器产业改变低端化现状,提升拓展国际市场的能力。
在人类迈入高 科技 时代之后,芯片这个小小的元件地位水涨船高,小到一部手机,大到一个机器人,都需要芯片的支持才能正常工作,芯片水平的强弱直接影响着 科技 产业的兴衰。
这种元件虽然体积小,但内部结构复杂多变,其 *** 工艺、芯片设计都蕴含着极高的 科技 水准,没有系统的学习过这一领域的专业知识,想要涉足几乎不可能。除此之外想要制造出芯片,还有一个绕不过的难题,那就是光刻机。新来的朋友们记得点个关注,方便浏览往期视频和文章,又可接收最新消息。
一、拜登限制荷兰向中国出口光刻机
光刻机是制造芯片的核心装备,它采用的技术类似于照片冲印,能够把模板上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。虽然看起来光刻机的技术并不复杂,但因为性质特殊,对精度要求极高,其中所蕴含的 科技 水平之高,在世界范围内也仅有数家公司能够制造。
光刻机分为两种,分别是DUV光刻机和EUV光刻机。其中DUV代表着深紫外线,而EUV代表着极深紫外线,虽然仅有一字之差,但EUV光刻机在精度方面几乎碾压DUV光刻机.而光刻机精度越高,能够生产出的芯片纳米尺寸也就更小,功能也就更加强大。目前来说,世界上小于5纳米的芯片晶圆,只能通过EUV光刻机生产。
一台EUV光刻机,单单是组成零件便达到10万多颗,其中极紫外线光源生产自美国,机械部分来源于工作一丝不苟的德国,核心轴承产自瑞典,所用到的光学设备主要由日本提供,生产所用的阀门来自法国,而核心技术则掌握在荷兰的阿麦斯公司手中。
从中不难看出一台光刻机,集结了众多国家的最顶尖 科技 .而它在价格方面也十分昂贵,通常在3,000万美元至5亿美元不等。并且,目前来说,世界上只有荷兰的阿麦斯公司可以制造EUV光刻机。
不过虽然光刻机具有极高的技术含量,但其本质也仅仅是一件商品,并不能同时拥有价值与使用价值,作为商品,被用来交易便是他的宿命。早在2018年4月,我国的中芯国际便向该公司下单了一台EUV光刻机,这台光刻机最终的成交价格已经达到1.2亿美元。但巧合的是,就在阿麦斯公司已经将这台光刻机组装完毕,马上就可以交货的关键时期,工厂内却突发火灾,至今原因不明。
不过在2021年7月18日,美国总统拜登对外宣称出于美国的国家安全考虑,要求荷兰限制向中国出售光刻机。抛开其他方面不谈,单单限制商品的流通这一点,便不符合人类 社会 发展的规律,属于倒行逆施的行为。但是,在美国下达禁令之后,荷兰迫于国际压力,不得已之下,扣留了对中国的出口许可。
这样的举动,无疑会让中国与荷兰的外交关系陷入较为紧张的局面,但是,透过现象看本质,此件事情主要还是因为这段时间中国在多领域,尤其是武器领域发展迅速,使得美国拥有了危机感,不得已之下,他们只能通过极端手段遏制打压中国 科技 产业,而荷兰只是受了胁迫而已,这件事情不会对中国与荷兰的关系产生较大影响。
早在特朗普当政时期,为了阻碍中国在高 科技 领域的进一步发展,便开始限制对中国的技术出口,我们所熟知的华为公司正是遇到了核心技术卡脖子的问题,才导致如今陷入无芯可用的尴尬局面。实际上以华为内部的研发团队,完全能够满足芯片的设计要求,但是设计出芯片之后,华为公司却没有与之相匹配的能力将其制造出来,这一问题归根结底,还是光刻机闹得。
二、好消息频出,国产光刻机核心问题有望解决
在拜登 *** 上台之后,一改特朗普执政时期的作风,在伊核问题、退群问题上,都和特朗普的执政方针完全不同,但令人没有想到的是,对于中国 科技 方面,拜登却选择了支持特朗普的政策,持续对我国相关企业进行打压。
在拜登入主白宫还不到一个月的时候,他便派出了国家安全顾问杰克沙利文前往荷兰进行交涉,其目的就是为了限制阿麦斯和中国的合作。除了正常的外交谈判之外,美国方面甚至对荷兰进行威胁,声称如果美国不给阿迈斯提供制造光刻机的零件,整个阿麦斯公司的设备就无法运转。除此之外,拜登甚至还想要控制比利时微电子研究中心,以此来阻止中国的发展,好在他的目的没有达成,不然实在的局面必定会更加紧张。
但是对于美国的所作所为,阿麦斯的首席执行官温宁克却做出预言,他表示出口管制固然在短期内会限制中国的发展,但从长远角度出发必定会起到反作用。
自强不息,一直是中华民族最宝贵的特质之一。在建国初期,我们一穷二白,面对西方的技术封锁,中华民族在 探索 之中砥砺前行,在 *** 、核潜艇、卫星等方面,中国比西方世界慢了不知道多少年,但我们却用自己的努力与汗水将这个是差距一点一点的缩短,甚至完成反超,这种力量与信念足以令世界人民震惊!如今我国在光刻机领域遭受的困境与当年如出一辙,先辈们能做到的事,今天的中国人同样能够做到。
从经济学角度出发,市场决定生产,中国拥有14亿人口,毫无疑问中国是全球更大的芯片应用市场,中国每年进口芯片的花费高达数千亿元,芯片行业的蓬勃发展,也代表着中国的光刻机市场,同样拥有广大的前景。虽说阿斯麦在光刻机领域的地位堪比垄断,失去了中国市场对阿麦斯来说也是一个巨大的打击。
并且严格意义上来说,中国早就已经突破了光刻机技术,只是现阶段我国研制的光刻机技术仅仅只达到了中高端水平,面对DUV及以下级别的光刻机我国具有一定的生产能力,但是在高精度光刻机领域,我国依旧是一片空白。不过,如今我国的更高学府,清华大学正在深入研究EUV光源问题,研究出的S *** B光源的潜在应用之一,便是作为为EUV光刻机的光源,一旦这一展望能够实现,便意味着我国有望解决自主研发光刻机之中最核心的光源问题。
除了在核心问题上取得突破外,这段时间国产光刻机制造领域更是好消息频出。前段时间上海微电子装备有限公司对外宣称,预计在2021年底或2022年初实现28纳米精度的光刻机的量产。在国际方面,中国也着眼于国际光刻机制造领域,在力争跟紧国际研究的同时,研究面向后摩尔时代的集成电路的颠覆性技术,简单的来说就是在现有技术的基础上着眼于未来,走出一条属于中国人自己的道路,力争弯道超车。
三、五年内国产光刻机产业有望发展成型
早在美国对中国实行技术封锁之时,便有专家进行预测,中国在5年内便能实现光刻机核心技术国产化,这预测如今看来,虽然有些难度,但也并非完全不可能实现。总的来看中国拥有全球更大的市场,在核心技术方面也不断取得突破,在5年内实现最顶端的光刻机技术完全国产化可能并不现实,但如果只是中高端机型实现大规模量产,这一点并不难做到。
我国在《中国制造2025》中明确要求,在2025年之前,我国必须完成20~14纳米工艺设备国产化率达到30%的目标,并实现沉浸式光刻机国产化。从这份计划中不难看出,中国已经加大了在光刻机领域的研发。而中国人一向言出必行,只要下达计划,完成只是时间问题。
目前来说,在工业领域用处更大的光刻机主要体现在10~50纳米,其中40~50纳米级别的芯片,在市场中占据的份额更是十分惊人,虽然在精密元件之中,需要用到10纳米以下精度的光刻机,但毕竟是少数。以目前的需求来看,我国在5年内满足国产光刻机的大部分需求并不成问题。
但只有彻底攻克核心技术,才能实现我国在手机芯片等领域不在受制于人的局面,这一局面一旦形成便代表着我国彻底打破了用芯难的魔咒,届时中国的核心 科技 产业必将能够更上一层楼。
独立研发光刻机对我国意味着科技上打破西方国家的垄断,改变中国高新技术被国外封锁的局面,同时可以推动国家自主芯片的研发进展。
目前世界上光刻机研发,由荷兰、美国、日本这三个国家掌握技术,根本不会对外开放也不会对外公布,导致中国一直在这方面有严重的制约。尤其是2020年全球疫情影响,每个国家都不同程度地出现芯片短缺的问题,尤其是中国对于芯片的需求量一直是居高不下,国外利用中国在技术上的短板,在中国市场上赚走了很多利润。
外国公司在技术垄断的同时还在打压中国高新技术公司的成长,导致很多公司由于没有核心技术濒临崩溃的边缘,因此国家为了改变技术上的格局,也是打破国外的技术封锁,因此才会启动独立研发光刻机项目。
根据专家推测,中国现在光刻机技术和世界顶级水平依然有20年的差距,可以说差距还是比较大的,但是国家已经启动相关的研究工作,相信在所有人的努力下,终有一天会打破技术封锁。
研发光刻机有哪几点难度?
之一:思想难度。
在中国有相当一部分人有这样的一种思维方式,自己研究不如花钱去买,如果买不来就花钱去租,能把成本降低到更低生产出来的产品才是更好的,虽然这种思想没有错误,但是利润已经被大大降低,而且很多时候自己没有控制权也没有决定权,因此研发光刻机不仅仅是技术上的问题,有时候也是人思想上的问题。
第二:技术难度。
光刻机技术一直是垄断行业,掌握在发达国家手中,中国想要研究光刻机,在没有任何资源的情况下只能凭借自己的能力去研究,但是技术上差距太多,肯定会有很多的难题,因此在研发过程中技术上的难题成为很多人解决的关键。
第三:环境难度。
没有一个国家能独立自主完成光刻机研发,每一个国家只是负责光刻机一部分的生产和研究工作,因此中国想要独立研发光刻机技术,不仅仅是技术上和思想上的难度,国际环境也是一个克服的难点,因为没有一个国家愿意提供帮助,也没有一个国家能够独立完成光刻机的研发到生产的过程,所以中国要面临的困难比其他国家要多得多。
光刻机技术一旦研发成功,不仅能够解决中国自主芯片的制造问题,更能把中国的高科技往前发展20年。无论是高端高分子材料还是高端化学,都可以有十足的进步,这也是国家为什么要花重金研发光刻机的原因了。
90纳米。
封装光刻机在国内市场已占据不小的份额,这是国产光刻机取得的进步。然而在代表着光刻机技术水平的晶圆制造光刻机方面,上海微装可生产加工90nm工艺制程的光刻机,这是国产光刻机更高水平,而A *** L如今已量产7nm工艺制程EUV光刻机,两者差距不得不说非常大。
光刻机的最小分辨率、生产效率、良率均在不断发展。 光刻机的最小分辨率由公示 R=kλ/NA,其中 R 代表可分辨的最小尺寸,对于光刻技术来说R 越小越好,k 是工艺常数,λ 是光刻机所用光源的波长。
NA 代表物镜数值孔径,与光传播介质的折射率相关,折射率越大,NA 越大。光刻机制程工艺水平的发展均遵循以上公式。此外光刻机的内部构造和工作模式也在发展,不断提升芯片的生产效率和良率。
扩展资料:
注意事项:
进入机仓检查或维修必须切断电源,挂上警示牌并与中控,检修或检查时必须使用36V以下照明。
必须经常监视机器运转情况,如听任何不正常声音,应立即停机检查,查明原因并处理完故障后,方可重新起动。
正常运转中,应特别注意电机和转子的温度变化,保证充足的油润滑、水冷却,超过规定值立即停机检查。
运行时不准打开观察孔,以防物料飞出伤人,每周应检查一次转子卡箍螺栓的松紧情况。
参考资料来源:百度百科-光刻机
参考资料来源:人民网-世界首台分辨力更高的国产SP光刻机到底牛在哪?
感谢题主的这个颇有思考意义的话题,下面来补充一下个人看法~概况:半导体产业国产化已经冲刺多年。半导体产业来说,咱技术经验落后、资金投入不够、市场规模差距大要坦诚。不过咱们不是一片空白。从上游材料设备到中游设计制造,再到下游封测,我国半导体产业链各个环节的国产化发展和竞争也异常激烈。事实上,半导体产业国产化的历程已经冲刺多年。
光刻机、蚀刻机、芯片设计、芯片制造等各方面都在努力攻坚,取得了突破性进展,有的已经打破国外垄断。光刻机领域上海微电子一马当先,刻蚀机领域中微半导体、北方华创双双出击、紫光集团存储芯突破……
进展:国产刻蚀机打入全球芯片先进制程产业链。光刻机是芯片制造过程中最复杂和最关键的设备,EUV技术阶段设备要求更高。这方面国产光刻机与国际大厂还有显著的差距。22nm光刻工艺2018年11月,中科院光电所经过7年研发,成功验收了“超分辨光刻装备项目”。
据悉,这是世界上首台分辨力更高的紫外超分辨光刻装备,能够实现22nm光刻工艺。而上海微电子2016年实现90nm光刻机突破,并持续向65nm、45nm甚至22nm制程推进。其也在4月也宣布实现了22nm光刻机的研发突破,但细节方面没过多披露。
5nm高端刻蚀机刻蚀机在精密定位和环境控制等技术方面的要求较低,其技术要求和门槛也比光刻机更低。不过它们皆为芯片制造环节中的重要设备,它们的发展无疑是我国半导体产业国产化水平的重要指标之一。中微半导体生产的5nm蚀刻机,已通过台积电验证,计划在今年用于台积电5nm芯片的生产。预示着我国刻蚀机在提高国产化和全球竞争中的阶段性成果。
展望:举国之力发展芯片技术,不受制于人。举国之力发展芯片技术有实例支撑,2000年6月,国务院出台《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,便是利用资金、人才引进、税收优惠等方式发展IC产业。催生了一批企业,产业链上游的半导体制造设备领域诞生北方华创、上海微电子和中微半导体等公司。紫光集团存储芯突破、合肥长鑫这类存储芯片厂商都获得长足的技术进步,这里面和国家大基金的基本投入一样分不开。
目前,国产刻蚀机已成功打入全球芯片先进制程产业链,但国内外光刻机的技术鸿沟仍然存在,国外领先光刻机技术已推进至5nm
EUV(极紫外)节点,我国的量产光刻机还在一整代技术鸿沟对岸的60nm制程,22nm工艺离商业化落地还较远。也因而我们说,即便举国之力发展芯片技术,5年内会有飞跃进步是不实际的。本土芯片发展程度低、市场覆盖难度大、人才和 *** 是困扰半导体企业的更大问题。这背后的差距,不仅仅是长达数十年的技术经验差距,还有巨大的资金投入差异。
结语:难,总要开始。信息技术为代表的高新技术和产业正飞速发展,软件产业和集成电路(IC)产业的发展,已成为这场全球竞赛的重要技术基础与核心。回看国产化历程,其实也是对外突破层层限制封锁,对内从无到有逐步萌芽与发展的故事,国产半导体设备厂商仍需砥砺前行。
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