光刻机为什么这么难知乎(光刻机有多难)

2022-11-25 3:42:40 股票 yurongpawn

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。

中国为什么造不出光刻机?

我国造不出光刻机,有以下三个原因:

1.因为我们的技术有限。为了阻止我们的技术发展,西方国家阻碍了一些技术进入中国。因此,这一限制将影响中国在光刻机的发展。

2.事实上,我们的许多组件的使用取决于国际市场,在这种情况下,我们很难获得国际市场的支持。

3.ASML的成功是因为其技术的局限性,更重要的是,它把一些企业当成了自己的股东,比如三星、台积电,英特尔等等。

所以在这种情况下,会发现光刻机在中国的发展并不是特别突出。正是因为光刻机的限制,中国在芯片领域的代工确实受到了很大的影响,华为不得不受到限制。因此,只有不断自主研究和开发属于我国的光刻机,才能打破这种束缚。

光刻机为什么这么难知乎(光刻机有多难) 第1张

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。

清华大学在光刻机光源获得重大新突破,光刻机技术瓶颈为何很难攻克?

光刻机的技术十分难攻克的主要原因有两点,首先就是技术,其次是硬件。先说技术吧,现在没有哪一个国家能独立的制作出光刻机,都是分别掌握一个领域的技术,来分工合作,现在漂亮国掌握光刻机的核心技术,但是为了自己国家的利益,所以他不可能对外分享这些技术。然后在来谈谈硬件,光刻机的最主要的硬件就是镜头,这个镜头是由钼和硅制成的而这两个特殊材料也被相关国家把控的死死的,所以因为技术是缺乏材料的匮乏,是我国光刻机技术迟迟攻克不下的主要原因,

其实在早年我国就对光刻机进行过研发,但是效果甚微,而且由于当时我国的国力不强,拿不出那么多钱去搞光刻技术,所以导致了现在我国光刻技术一直比其他国家晚许多,光刻机技术直接关系到芯片,我国芯片技术大多都是靠进口,虽然近几年国家自己也研发了许多的芯片但是和其他国家芯片还是有一定的差距,当然了这是我们的短板我们要重视他,也要敢于承认,就去年华为事件,让我清楚的认识到了,我们国家光刻机的短板是多么的严重,漂亮国看见我们国家的5G技术发展的比他们迅速,让他的霸主地位受到了动摇,于是就断了我们的芯片。

确实芯片一断,让我国确实有点难受,但是我们痛定思痛,静下心来好好的研究光刻机技术,既然他们不给我们那么我们就自己造,现在国内有两家公司主要研究光刻机技术,一家是上海微电子装备公司,另外一家便是中芯国际。 虽然这两家公司具备了14NM工艺制造能力,12NM工艺制造能力也进入了测试阶段,但是漂亮国现在已经在突破5NM工艺制造能力了,说明我们还是有很长一截路要走。

我国光刻机技术发展较为落后,这也成为了漂亮国牵制我国的手段,所以我们自己要有一种危机意识,要知道虽然我国现在看似和平,其实外国对我早就虎视眈眈,我们要加大力度搞科研,发展科技,只有科技上去了,其他国家才不敢小看我们,现在清华大学光刻机的光源获得了巨大的突破,这就表明我国人才已经开始进军芯片工业,相信在不久的将来,我国一定可以摆脱芯片的限制。

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。

一台机器有10万多个零件,光刻机为何这么难造?

一台光刻机意味着在芯片制造领域的技术优势,意味着技术的关键,可以说没有这个东西就造不出来高精度的芯片,一台真正高端的光刻机,由10万多个零件组成,集合了全球5000多家顶尖的科技公司的技术结晶,可以说它本身的技术凝结就是几乎人类科技的巅峰。

一台高端的光刻机,它能制造出足够高精度的芯片芯片,这种东西就可以理解为人类智慧的巅峰,因为芯片它某种程度上就是模拟一个人的大脑,我们的大脑拥有很强的信息处理能力,它能够让我们正常的去处理生活中几乎所有的信息,但是凭借我们现有的技术,不可能模拟出完整的大脑,所以芯片它具有人脑的某些功能,比如快速的处理信息精度越高的芯片,越先进的芯片,处理信息的能力越强,性能就越好,但是他要求的精度就越高。

光刻机不是那么好制造的,可以说在美国断供华为之前,我们国内所掌握的自主能够造出来的最高的技术是14纳米这个技术升级个两代升级个三代可能能够满足我们基本的使用需求,高端的到5纳米左右的这个程度的芯片,根本不可能,就算是通过一些其他的技术达到了所谓的进度,但是成本能不能控制住,能不能达到大规模的批量生产,故障率又是如何的,这个都不能保证,肯定不止我们一个考虑过,不通过光刻机制造出更高精度的芯片,但是真正有成功的吗?

显然我们需要更高精度的光刻机,因为国内的手机市场是非常大的市场,手机芯片这种东西一直被别人控制着,显然是不利于国内手机厂商的健康发展的,但是研究这个东西不是一朝一夕的事情,就算是舍得前集合优秀的人才集合,更多的资源也不能保证在短期的就能造得出来,因为国外现在对这种高端的技术一直都处在封锁垄断的状态。

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