国产光刻机投产了吗知乎(光刻机研发出来了吗)

2022-12-22 17:58:25 证券 xialuotejs

国产光刻机真实现状

中国的光刻机现在达到22纳米。在上海微电子技术突破之前,我国国产光刻机还停留在只制造90nm芯片的阶段。这一次中国从90nm突破到22nm,意味着光刻机制造的一些关键核心领域实现了国产化。掌握核心技术的重要性不言而喻。突破关键区域后,高阶光刻机的RD速度只会越来越快。国产光刻机突破封锁,成功研发22nm光刻机。中国芯逐渐崛起。随着信息社会的快速发展,手机、电脑、电视等电子设备变得越来越“迷你”。从以前的“手机”到现在只有几个硬币厚的时尚手机,从老式的矮胖电视到现在的轻薄液晶电视,无一不离开集成电路的发展,也就是我们通常所说的“芯片”。自从1958年世界上第一块集成电路问世以来,体积越来越小,性能却越来越强。光刻机是半导体芯片制造行业的核心设备。以光刻机为代表的高端半导体设备支撑着集成电路产业的发展,芯片越来越小,集成电路越来越多,可以把终端做得小而精致。2002年,光刻机被列入国家863重大科技攻关计划,由科技部和上海市共同推动成立上海微电子设备有限公司(以下简称“SMEE”)。2008年,国家启动了“02”重大科技项目,持续攻关。经过十余年的研发,我国基本掌握了高端光刻机的集成技术,部分掌握了核心部件的制造技术,成为集光学、机械、电子等多学科前沿技术于一体的“智能制造行业的珠穆朗玛峰”。

国产光刻机投产了吗知乎(光刻机研发出来了吗) 第1张

中国光刻机技术如何了啊?

中国光刻机现在达到了22纳米。在上海微电子技术取得突破之前,我国国产的光刻机一直停留在只能制造90nm制程的芯片。

这次我国直接从90nm突破到了22nm也就意味着我国在光刻机制造的一些关键核心领域上已经实现了国产化。而自己掌握核心技术有多重要自然不言而喻,在突破关键领域以后,更高阶的光刻机的研发速度只会越来越快。国产光刻机突破封锁,成功研制22nm光刻机,中国芯正在逐渐崛起。

高端的投影式光刻机可分为步进投影和扫描投影光刻机两种,分辨率通常七纳米至几微米之间,高端光刻机号称世界上最精密的仪器,世界上已有1.2亿美金一台的光刻机。高端光刻机堪称现代光学工业之花,其制造难度之大,全世界只有少数几家公司能够制造。

芯片制造专用的前道国产光刻机现在进展情况如何了?是不是连28NM都没有突破?

最近半导体领域之中传来了两个好消息,首先就是华为旗下的哈勃投资了北京科益虹源光电技术公司,并且成为了这家企业的第七大股东。北京科益虹源主营业务是光源系统,而光源系统就是制造光刻机的核心技术之一。同时,北京科益虹源也是全球第三家193纳米ARF准备分子激光器企业。

第二个好消息是,国产光刻机巨头上海微电子目前已经表示,新一代的光刻机会在今年年底或者是明年年初实现量产,而在光源系统之中,采用了与阿斯麦DUV光刻机一样的光源技术,波长突破了193纳米。这就意味着国产代工企业将在今年或者是明年年底就能够实现7纳米工艺的代工水平,并且是在没有阿斯麦光刻机的情况之下。

可以说光刻机领域之中接连传来这两个好消息,对于我们而言,对于国产芯片未来的发展而言,起到了一定推促的促进作用,毕竟一直以来在光刻机领域之中,荷兰的阿斯麦占据绝对的垄断地位,尤其是在极紫外光刻机领域之中,更是处于绝对垄断的地位。

而国内在芯片上的短板就是因为缺少极紫外光刻机,所以导致中国企业没有办法生产出7纳米以及5纳米这样先进制程工艺的芯片。2018年,中芯国际曾经从阿斯麦买订购过一台euv光刻机,但是说到瓦森纳协定的影响,阿斯麦至今都没有出货这台EUV光刻机

后面中兴以及华为的限制使得国内科技企业自主研发的意识被彻底唤醒,于是在这样的情况之下,所有的国内厂商将希望全部中寄托在了中国光刻机企业身上。为了解决这一难题,华为在第一时间就宣布扎根半导体领域,另外,中科院也宣布入局光刻机,并且将光刻机变成科研清单。

好在伴随着时间的推移,如今一个又一个的好消息传来。关于光刻机的两个好消息传来,意味着中国心再次迎来了春天。而这对于阿斯麦来讲当然不是什么好事情。

北大教授曾经说过这样一句话,如果中国依旧拿不到阿斯麦的光刻机,那么在三年之后,中国就将会掌握这项技术,并且一旦中国掌握了这项技术,那么其生产的产本成本一定比任何一个国家都要便宜。

北大教授的这一番话,可以说对于阿斯麦来讲,更是一个重磅炸弹,失去中国市场的阿斯买强会面临地位的威胁,如今日本的尼康以及佳能正在不断崛起,挑战这阿斯麦所在的地位,如果中国真的掌握了光刻机技术,那么阿斯麦想要在进入国内市场基本上没有可能,更不要提凭借中国市场稳固其地位的梦想了。

光刻机的问题解决了,那么芯片的问题自然也就不是问题了。早在芯片禁令实施之初,张召忠就曾经公开表示,再过三年,美国的芯片将会无人购买,因为到那个时候,中国的芯片将会到处都是。

如今看起来,张召忠果然没有说错,相信过不了多久,我们在芯片领域也一定会迎来一定的突破,中国芯片在未来一定会拥有更好的发展,而对中国企业实行打压的硅谷,在将来也一定会尝到失去中国市场的苦果。

中国现在能生产高端的光刻机 吗?

我国能生产光刻机。只是在技术水平上与国外最先进的有差距。

不过我们一直没放弃努力,现在已经有望缩小差距了。再坚持一下,黎明前的黑暗就会过去。

光刻机是芯片生产的关键设备之一。

芯片生产,需要用到几个最关键的设备:分别是光刻机、刻蚀机、清洗机、等离子注入机。我们都能生产。刻蚀机已经达到世界最顶尖水平。清洗设备和等离子注入也堪用。现在差的就是高精度的光刻机。

光刻机有什么用呢?下面通俗说一下光刻机在芯片生产中的作用。

下面把芯片生产比喻成木匠雕花,可以方便普通人理解。(二者主要是精度差别,材质差别。木匠雕花精度到毫米即可,芯片要到纳米。木匠用木头雕刻,芯片用硅的晶圆雕刻)

芯片生产:

第一步:设计。芯片设计公司进行设计,最后出图。这就像木匠雕花,先由设计师画图。

第二步:备料。芯片的主料是圆晶,就是硅,当然还要用些辅助材料。木匠买来木料等。

第三步:放样。这时要用到光刻机了。要用光刻机把设计好的图纸画到圆晶上。这里要求精度必须和设计精度匹配。如果这一步做不了,后面就只能干瞪眼了。木匠也要放样,根据图纸,在木料上把要雕刻的图样描画好。。

第四步:施工。这时刻蚀机上场。有等离子刻蚀或者化学刻蚀可选。刻蚀时按图施工。这就好比木匠师傅按画好的图案雕刻,使用凿子,刻刀是一样的。施工中要注意保持环境卫生。

第五步:清洗。其实是和施工混合在一起的,边施工边清洗。这就好比木匠雕刻时用毛刷,或者用嘴巴吹木屑。只是芯片要求的清洗超级严格。

第四、第五步要重复多次,具体情况视加工芯片的复杂情况而定。

第六步:封装。施工完毕后要保持住施工成果,隔绝一切可能的伤害,芯片封装要求也很高,要用到离子注入等设备。木匠这环节简单。施工完毕后,现场都清理干净了,弄点清漆把作品保护好。

如果不能用高精度的光刻机放样,是生产不出来高水平的芯片的。光刻机在制造流程中要使用多次,包括最后的封装环节也要用。

下面说说光刻机的市场状况:

现在高等级的光刻机世界上有美国、荷兰、日本三个国家5个公司能生产。分别是荷兰的ASML、日本的Nikon、日本的cannon、美国的ultratech以及我国的上海微电子(SMEE)。

这五家里面,荷兰的ASML一家独大,完全垄断了高精度光刻机。

目前还在追赶的,只有中国,其他几家都放弃了。因为难度太大。

目前ASML的技术是10nm,马上是7nm。

上海微电子的技术是90nm。

我们能买到的最新设备的技术是中芯国际即将投产的生产线1

好消息是2017年,长春光机所承担的国家科技重大专项项目“极紫外光刻关键技术研究”顺利通过验收,这标志着国产22-32 nm设备就要出来了。我们离ASML又近了一步。

上海微电子已经成功生产光刻机了么?这个领域国内是什么水平?

说到光刻机,那就是国人的痛处,毕竟被卡脖子的感觉真的太难受了,其实我们在半导体领域被卡脖子的不只是光刻机,半导体产业链里面,我们能够自主掌握技术的不到一半,还有一半要靠外国的先进设备和技术做支撑,认为只要突破光刻机技术就能不受到卡脖子,那其实就有点想的太简单了。

光刻机的确是非常重要的环节,曾经在六十年代的时候,我们的光刻机水平其实并不比欧美的差,在六十年代的时候,我们的机械领域其实也并没有说落后太明显,只是在特殊的十年当中,导致了我们落后,这还只是开始,在八十年代的时候,由于西方先进产品进入国内市场的影响,又导致了我们在八九十年代错过了机会。

这样总共失去三十年的时间,就是因为这样才导致了中间的空白期没办法弥补,就算我们后面这二十年的时间在发力,但是也很难真正的短时间内赶上,毕竟别人也并没有在原地踏步,我们在进步别人也一样在前进,中间还存在着代差,加上原本工业基础的薄弱,才有了现在的这种情况。

目前市场上我们能够自行生产的光刻机精度只有90纳米级别,中芯国际升级的14纳米技术其实并不是我们自己生产的设备,这个就很尴尬了,虽然说上海微电跟科学院联合研发出来了28纳米的光刻机技术,但是这个目前来说也只是在实验室里面的数据,离组装到现实中使用,还不知道要到什么时候。

荷兰的阿麦斯光刻机,已经拥有了5纳米的生产技术,已经正式投产使用,想象一下中间还有14纳米的门槛和7纳米的门槛,现在中芯国际使用的光刻机还是人家的淘汰品,在我们手中现在可是当做宝贝一样,可想而知差距有多大了吧,光刻机技术我们最多现在在第三的位置。

因为荷兰阿麦斯公司的光刻机肯定是金字塔顶端的存在,这个是万国科技结合的产品,在第一的位置实至名归,第二梯队是日本和美国,自身有研制出来14纳米技术的光刻机的实力,这个也是实至名归的,我们现在能自行研发28纳米的技术,算是第三梯队的,这个其实已经很不错了。

毕竟全世界有能力自行研制高精度光刻机的国家一个手掌都能数出来,我们就是其中之一,虽然水平和差一些,但是这也证明了我们自身有这个能力,只是在主要部件上面是不是能实现国产化,这个才是最重要的,不然主要部件用别人的回来组装,会被别国禁止使用,像美国禁止中芯国际一样。

留给台积电的时间不多了!首台中端光刻机投产,14亿人翘首以待

众所周知,美国总是在处处对中国企业华为设限,以防止威胁到自己的 科技 霸主地位。最主要的是禁止美国企业向华为兜售芯片,意图切断华为的芯片供应链。

华为5G的出现,打破了近百年来欧美国家垄断通讯行业核心技术的局面。作为世界 科技 老大哥的美国,能不着急吗?虽然华为率先推出了5G技术,但是因为美国的阴险狡诈,切断芯片供应链。导致中国的5G技术就仿佛空中阁楼,没有扎实的地基。

中国的 科技 发展,再一次被别人掐着脖子做实验。但是中国已不再是过去的中国,这样的日子必须得到改变。为此,中国国家科学院电子研究所与清华、复旦、同济等21所高校展开合作,夜以继日地搞科研,决心做出自己国家的光刻机。有了光刻机,中国人就能制造属于自己的芯片,不用再大量的从外面购买。

我国国产首台中端光刻机投产

功夫不负有心人。我国终于成功制造出了首台中端光刻机,并且已经投入到生产之前的检测和认证阶段,只要检测通过,相信不久的将来,该光刻机就能投入使用,为我国半导体下游企业输送国产芯片。

该消息一出,立马引起了国内外媒体的关注以及14亿国人翘首以待。因为这表示,芯片制造行业要重新洗牌。

中国人拥有了属于自己的国产中端光刻机,芯片自主化不再是一句口号。作为目前市场占有率最高的企业——台积电,现在应该也感到了一丝不安。这台光刻机的研发成功,对中国的意义远远超过我们的想象。

之前说起芯片,人们第一时间想起的是英特尔。当年这个牌子广告,也陪伴了一代人的成长。其实对于中国人来说,我们还有一个不为人熟知的芯片,那就是龙芯。龙芯从成立到发展的20年,也恰恰是中国半导体行业和通讯行业蓬勃发展的20年。

在刚刚创立龙芯时,国人都不看好。认为做芯片是个费力不讨好的事情,前期投入巨大的时间、人力、财力,而且还不一定成功。但是龙芯发展到今天,在美国人对中国通讯行业进行封锁时,龙芯能够站出来为中国企业挺一把。这也让老百姓认识到一个严重的事实:中国必须实现芯片自主化,打造自己的芯片生产供应链。

将来芯片行业将有什么变化?

其实芯片的投入和回报是成正比的。芯片行业是一切工业的基础。任何高 科技 产品离开芯片,都没办法存活。不管云端技术做得有多好,硬件不行,一样歇菜。所以华为既然已经能够拥有5G技术,中国就一定要为华为争一口气,不能让自家的企业在国外到处碰壁,无法进一步发展。

但是中国发展自己的芯片,并不仅仅为了华为。中国有自己的完整工业链,而芯片的作用能够波及互联网、制造业、智能工业、重工业等等。可能对于发达的资本主义国家来说,第三产业在其 社会 占比中占大头,但是对于中国这样的发展中国家来说,工业始终是命脉。

目前世界上正在进行第四次工业革命,这一次,中国能够挤进波浪中翻涌。而在早前,德国就发布了工业4.0转型升级计划。

德国的率先发布,引起了全世界瞩目。所有国家都在谋求自己能够从第四次工业革命中脱颖而出。未来的工业一定是和智能分不开的。那么智能的基础就是芯片。如果没有芯片,何谈工业革命?

华为投资光刻机

值得一提的是,近日,华为又有了新的动作。通过天眼查显示,北京科益虹源光电技术有限公司,新增股东哈勃 科技 投资有限公司,而哈勃投资的实际控股人则是华为。那么华为为何要投资北京科益虹源光电技术有限公司呢?该公司的自然法人还包括中国科学院微电子研究所,说明这是一家由科研机构牵头的以生产光刻光源的公司。

光刻光源又是一部光刻机的核心零部件,所以由此可以看出华为正在向半导体上游行业进军。之前华为被美国卡着脖子,此举也是众多华为对抗美国的手段之一。如果没有关键芯片来连接5G,那么5G技术也无法支撑。过去,我们的芯片严重依赖进口。每年都要花费几十个亿在芯片上,而且是美国动不动就翻脸不认人,不论从何种角度出发,华为乃是中国一定要实现芯片自主化,自产自供自销。

此次中端光刻机落地,未来一定会在大大增加我国国产芯片的产量。国产芯片的缺口一旦被填补上,我们再也不要过分依赖于进口。当然 我们目前只能实现基本芯片自主化,未来还有很长一段路要走。