国内光刻机最高精度是多少(世界顶尖光刻机精度)

2022-12-03 13:10:19 股票 yurongpawn

精度仅90nm,国产光刻机有无存在的必要呢?

尽管国产光刻机精度只有90nm,非常落后,但还是很有存在的必要!不管是从用户的角度,还是产业的角度,抑或国家的层面,90nm的国产光刻机,都必须存在。国产光刻机制程精度不高,不是取消或者淘汰国产光刻机的理由。如果我们因为国产光刻机落后,就非常进行放弃,把市场拱手相让,必将对相关产业和国家安全造成很大的冲击。对于国产光刻机落后的局面,我们必须抱以更大的耐心和信心。

一、对于低端芯片用户而言,精度90nm的国产光刻机必须存在。

很多人说起芯片制程,言必2nm、5nm、7nm EUV,至于90nm制程工艺,认为根本没有存在的必要。其实,这是一个非常片面的认知。现在的不同的层面,对芯片有着不同的需求。高精度制程的芯片需求,其实只是其中的一块小蛋糕而已。真正的大蛋糕是中低端的芯片,例如90nm制程的芯片。

作为制造强国,我国许多行业对于90nm及以下制程的芯片,有着广泛的需求。电视机、智能家电、功能手机、智能机械设备等,都需要用到精度不高芯片。这些行业的巨量需求,要求国产90nm光刻机,必须存在。唯有这样,才能更好的满足,我国低端芯片用户的需求,不用跑到外国花费更多的钱去进口。

二、对于国内芯片产业链而言,精度90nm的国产光刻机必须存在。

尽管国内的芯片制造工艺,还非常的落后,但也一样是一个巨大的市场,养活了许多芯片从业人员,拉动了很多相关的配套产业。如果真的取消或者淘汰90nm国产光刻机,国内的芯片产业链,将遭受到毁灭性的打击,很有可能毁了整条产业链,让成千上万的从业人员失业。

看看中芯国际的财报,就知道90nm国产光刻机存在的重要性。中芯国际是我国最先进的芯片制造厂,目前已经可以量产14nm制程的芯片,28nm等中精度制程的芯片更是不在话下。但中芯国际的2019的财报显示,它31.16亿美金的营收里面,有一半是90nm及以下制程的生产线贡献的。由此可见,90nm的国产光刻机,还是非常重要的。

三、基于国家极端风险,精度90nm的国产光刻机必须存在。

在国家层面上,光刻机的精度和工艺,肯定是越先进越好。我国肯定希望可以进行进入7nm,甚至更高精度的层次。可惜,现实的情况有种种的困难,让我们国家没有办法短时间内进入芯片制程高精度的层次。在没有办法进入高精度层次的情况之下,保证低精度层次的光刻机是非常必要的。

这最起码不会导致国家无“芯”可用。站在国家层面,从最恶劣的角度出发,我们必须要有这个准备。90nm国产光刻机的存在,最起码可用保证我们有芯片可用,不至于全军覆没。要知道,我们很多军用的芯片,都靠90nm及以下精度的光刻机生产。如果我们放弃了90nm的国产光刻机,我们就会处于更加劣势的地位,完全没有讨价还价的能力。从这个角度出发,90nm光刻机必须要有,还要加大力气去扶持。

国产最先进光刻机

第一,目前全球最先进的光刻机,已经实现5nm的目标。这是荷兰ASML实现的。

而ASML也不是自己一家就能够完成,而是国际合作才能实现的。其中,制造光源的设备来自美国公司;镜片,则是来源于德国的蔡司公司等。这也是全球技术的综合作用。

第二,中国进口最先进的光刻机,是7nm。

2018年,中芯国际向荷兰ASML公司定制了一台7nm工艺的EUV光刻机,当时预交了1.2亿美元的定金。请注意,当时这台机器还没有交付,而是下订单。

但国内市场上,其实已经有7nm光刻机。在2018年12月,SK海力士无锡工厂进口了中国首台7nm光刻机。海力士也是ASML的股东之一。

第三,目前国产最先进的光刻机,应该是22nm。

根据媒体报道,在2018年11月29日,国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制,光刻分辨力达到22纳米。

请注意该报道的标题:“重大突破,国产22纳米光刻机通过验收。”

也就是22nm的光刻机,已经是重大突破。

22nm的光刻机,关键部件已经基本上实现了国产化。“中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备,打破了传统路线格局,形成一条全新的纳米光学光刻技术路线,具有完全自主知识产权。”

有关报道中的“全新的技术”,也就是中国科研工作者在关键部件完全国产化情况下,实现的这一次技术突破

中国和世界顶尖光刻机制造还有很大差距。

华为麒麟受制于人,中芯国际不堪大用,澎湃芯片久不见进展,虎愤芯片勉强能用。

实用更是有很远的路要走。

大家放平心态。

国内光刻机最高精度是多少(世界顶尖光刻机精度) 第1张

光刻机的极限在哪里?

2020年3月28日,中国计算机学会做了一个 CCF YOCSEF 技术论坛:量子计算机离我们还有多远?的主题,主题上 张辉(合肥本源量子计算 科技 有限责任公司副总裁,中国科学技术大学博士)做主题演讲时候有提到,3nm是经典计算机的工艺极限,就是因为量子的问题。本源量子是国内中科院旗下的做量子计算机方面的公司。

之前中芯国际副总曾经在喜马拉雅的音频节目中回答过这一提问,他说1nm的光刻机工艺并不是技术上难以逾越的门槛。只是目前采用投影或浸入式的技术还难以做到1nm工艺,但其实世界上已有直写技术可以做到1nm了,只是采用直写技术的硅片没有商用价值,只能制作掩膜版用,所以说3nm更不是极限了,那么光刻机的极限在哪里呢?接着往下看。

光刻机的极限

其实光刻机极限已经快到了,因为硅这种材料的极限在1纳米左右,如果想要超越1nm,那就得换材料了,但是目前地球上已经发现的材料中,没有比硅更适合的了,所以末来十年都很难超越1nm工艺,除非科学家能发现一种新材料,当然,这种可能很小。

超越1nm很难,那么达到1nm呢?目前要想达到1nm,目前当芯片内部线宽窄到3nm,电路中用于导电的铜线之间的间距太小,就会发生短路,所以说达到1nm都很难,只能寄希望于量子技术的突破了。

荷兰ASML(阿斯麦)公司的现状

在EUV光刻机方面,荷兰ASML(阿斯麦)公司垄断了目前的EUV光刻机,去年出货26台,创造了新纪录。据报道,ASML公司正在研发新一代EUV光刻机,预计在2022年开始出货。

根据ASML之前的报告,预计2020年将会交付35台EUV光刻机,到2021年则会达到45台到50台的交付量,是2019年的两倍左右。目前ASML出货的光刻机主要是NXE:3400B及改进型的NXE:3400C,两者基本结构相同,但NXE:3400C采用模块化设计,维护更加便捷,平均维修时间将从48小时缩短到8-10小时,支持7nm、5nm。

荷兰ASML(阿斯麦)公司的极限

与之前的光刻机相比,ASML新一代光刻机的分辨率将会提升70%左右,可以进一步提升光刻机的精度,毕竟ASML之前的目标是瞄准了2nm甚至极限的1nm工艺的。不过新一代EUV光刻机还有点早,至少到2022年才能出货,大规模出货要到2024年甚至2025年,届时台积电、三星等公司就可以考虑3nm以下的制程工艺了,所以说到2022年光刻机的精度有望达到3nm,要想达到1nm,估计要到2030年了。

总结

总结来说1nm应该是光刻机精度的极限,预计要10年左右才能达到这一目标,我是小熵,你有什么看法?快到下方评论区留言吧!欢迎关注,持续为您答疑解惑。

在紫外光谱。不同的材料有区别。

中国光刻机现在达到了哪个水平?

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。

光刻机是什么?目前我国光刻机的加工精度是多少?

我们日常使用的手机里面的芯片就是光刻机制造出来的,光刻机是芯片制造过程当中一个重要的环节,光刻机直接决定着芯片的质量。而我国作为全球最大的芯片消费国之一,光每年进口的芯片都高达几万亿人民币。

光刻机是芯片制造过程中最重要的一部分,就是我们把想要设计的芯片,用光学技术刻在晶圆上,用光学技术把各种各样形式的电路通过光刻胶把电路印制在基板上, 然后再进行下一步的刻蚀过程 。通过光刻胶印制的电路可以使阳文形式的电路,也可以是阴文形式的电路。

光刻机目前一直处于垄断地位,在光刻机领域,最有名的就要提到ASML公司了,它是一家荷兰的公司。最初光刻机领域比较厉害的两个国家是荷兰和日本,而在2017年之后,ASML联合台积电推出了光源浸没式系统开始,将日本企业甩开距离,从此稳坐头把交椅的宝座。技术一直处于垄断地位。

一台顶级的光刻机需要各种顶级的零件支持,而这些零件大部分都来自西方的国家。而这些基本上都是禁止对我们国家出口,因此我国光刻机技术受到限制。前段事件美国制裁华为,不允许世界上任何一个国家给华为提供技术,华为虽然可以设计芯片,但是设计芯片的高端软件还主要依赖于海外。

我们中国现如今可以量产的光刻机才发展到90nm,距离国际水平我们还是有很长的路要走的。但相信在不久的将来,我们国家也能研制出属于我们自己的光刻机。到那个时候我们就不需要受到外国人的制裁了,因为我们就能制造出芯片供我们的国民使用。

为什么唱衰中国光刻机制造,十年都造不出来的评论少了?

虽说中国的光刻机起步比不少国家都要早一些,但是由于各种原因现在已经全面落后于第一梯队。最近不少朋友发现尽管中国光刻机在短时间内没法取得突破,但是唱衰中国光刻机制造的负面声音确实少了很多。这到底是什么原因呢?我认为有如下三点。

很多朋友已经敢于直面差距其实很多人唱衰中国光刻机的发展并没有太多的恶意,更多的是有点“哀其不幸怒其不争”的感觉。他们希望我们的祖国越来越强大,各项技术都位居世界先进水平,这样他们才会感觉满足。当然这种情况不可能出现,尤其是在华为被美国在光刻机领域卡脖子后,他们更加希望祖国能在光刻机领域有所突破。不过在深入了解光刻机技术后,很多朋友也意识到中国肯定没法在短时间内完成赶超,于是在心中已经承认祖国在这个领域确实技不如人,自然在网上的戾气也就少了很多。

对中国未来光刻机发展充满信心况且中国的光刻机领域其实也没有那么差,虽说中高端光刻机市场基本上都被ASML把持着,但是中国企业在低端市场还是相当具有话语权的。虽说国产光刻机的最高精度只有90nm,但是据相关媒体透露中国光刻机领域的领头羊上海微电子预计在2021年交付精度达到28nm的产品,这无疑给不少朋友打了一针强心剂。再加上近几年国家也意识到我国在这个领域确实全面落后于其他国家,已经在政策和资金方面有所倾斜。虽说目前来看我国在光刻机领域和其他国家差距可能不止十年,但是我们还是可能慢慢赶上的。

碳基芯片有望绕过光刻机壁垒在今年6月初中科院院士、北京大学教授彭练矛和张志勇所率领的团队在国际权威学术杂志《科学》上刊登了一篇关于碳基芯片的文章,表示在新一代碳基芯片的研发上取得突破性进展。根据文章显示碳基芯片不止运行速度更快,并且更加节能,很可能是未来芯片发展的新方向。最关键的一点的这项技术并没有用到光刻机,这意味着如果碳基芯片真的能够上市的话,光刻机再也不能成为美国卡中国脖子的“利器”。不过这项技术短期内商用还存在不少的难题,还需要接下来取得更多的突破。不得不承认很多朋友现在更加理性,感觉承认不足,我觉得这是特别棒的一件事。中国在以前有太多项技术落后于其他国家,最后都被我们慢慢追赶了上来。只要我们憋着一股劲,终有一天别的国家有的我们全有,我们已经有的会发展的更好!

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