没有可能是外星 科技 ,如果是外星 科技 现在就不是7nm技术了,就是1nm技术,甚至更极限的技术了。
大部分人不了解光刻机的发展历程,所以对于光刻机的原理,以及发展到如今,成为制约我们国家芯片发展的主要障碍,都感觉到迷惑。
我们先来说说光刻机的发展历程,让你明白光刻机是怎么来的?
1978年英特尔制造了第一个CPU名为i8086,这一款CPU所使用的指令集,后来被命名为X86指令集。这是世界上第一款微处理。英特尔之前的产品主要都是存储器。
同年1978年,美国GCA公司制造了第一台光刻机。工作节点是1.5μm(也就是1500nm),之后经过多年的发展,逐步发展到1999年的180nm。
这个时期采用的激光的光源,都是波长都比较长。有436nm,和365nm,之后开始使用248nm的波长作为光刻机。
在2001年后,光刻机市场在193nm光源处,停滞了多年。一直无法突破,没有办法在波长下降的同时达到能量的不变。
因此,经历了长达20年的研究(1999年就开始研发级紫外线技术,光刻机),终于在2013年成功,并且量产出货。如今EUV光刻工艺,已经到5nm工艺阶段,7nm工艺已经非常成熟。
2、光刻机的原理是啥?为什么他不是外星人的技术?这其实就是激光雕刻机!
全球激光技术起步很早,使用激光去除在硅表面的保护膜,蚀刻液会腐蚀保护膜较薄的地方。原理上就好像使用激光打标机,或者说激光刀切割东西是一个道理。但又有区别。
光刻的概念,最原始的应用,就是使用激光的高能量,可以灼烧,实现切割,雕刻。应用在芯片制造中,并不是直接的光雕刻,而是曝光后,蚀刻。有些类似于中国古人在石碑上,有腐蚀性液体写字,这种道理。
后来缓慢的技术发展,不断地寻找更小的激光束,用来去除多晶硅表面的掩膜。也就是相当于,找到更小的刻刀,用来雕刻。
这个原理其实很容易理解。
其实就相当于,将放大的一个电路板,根据光照的情况,哪里没有遮挡,就会有光投过去,通过一个镜头(物镜)将激光投射到下面的晶圆上面,有激光照射的地方除去表面的掩膜,蚀刻液就会立刻进行雕刻。
这是多么单纯的技术,怎么能说是外星人的技术?外星人有这么low吗?
3、如果你清楚,尼康,佳能,ASML就知道知道,这就是人类的技术!
从上世纪开始,尼康,佳能,ASML三家就一直把持着光刻机的市场。
整个光刻机的市场,就是在光学技术领域的发展中不断进化的。所以不存在所谓的外来世界的技术。只是技术的进步比较快,并且我们国内错过了比较好的时期而已。
4、中国很早就开始研发光刻机了
1980年之前,中国其实很早就研发光刻机了。1978年上海光学机械厂就已经研制陈宫了JKG-3光刻机。当时ASML还没有成立,佳能,尼康还是光刻机行业的大佬。那个时候,国内同国外虽然有差距,但是还没有现在这么远。
在进入1980年之后,国内改革开放,大量国企改组,国家也没有再向之前那样扶持光刻机的发展,并且受到国际市场产品的冲击,国内国企当时的成本较高。没有足够的下游芯片制造市场购买光刻机,产品就逐步淘汰了。
可以说,中国曾经丢失了,我们可以留待今天绝地反击的底牌。
先假设推定一下,光刻机技术来自于外星 科技 ,那么,有能力捕捉或获取这一技术的当然是美国,如果美国获取了这项技术,应该是把光刻机工厂建设在美国才对,而不是建设在荷兰。另外,如果是外星技术,美国掠夺来的,外星人为何不回来报复美国?如果是免费赠送给地球的技术,那么就应该把这项技术公平地分享给世界各国,但事实上并非如此。
其实,答案非常简单,目前地球上的一切技术都来自于人类的智慧,没有任何一项技术来自于地球之外的文明。别把这个当真。更别把欧美妖魔化的太厉害,好像他们什么都能搞定一样。中国也有光刻机企业,如果欧美国家持续对于中国实施技术封锁,中国也会研发自己的高端光刻机。
目前在全球45纳米以下高端光刻机市场当中,荷兰ASML市场占有率达到80%以上,而且目前ASML是全球唯一能够达到7纳米精度光刻机的提供商,所以ASML才是全球芯片业真正的超级霸主一点都不过分。正因为得益于技术领先,目前ASML的市场份额也是很大的,目前全球知名芯片厂商包括英特尔、三星、台积电、SK海力士、联电、格芯、中芯国际、华虹宏力、华力微等等全球一线公司都是ASML的客户。
荷兰的光刻机技术强大主要靠ASML,ASML成立于1984年,由飞利浦与先进半导体材料国际(ASML)合资成立,总部位于荷兰的费尔德霍芬。1995年,ASML收购了菲利普持有的股份,称为完全独立的公司。
那么,为什么只有这家公司垄断世界光刻机市场呢?分析下来有如下几个原因:
1、持续不断的高强度研发投入。举例来说,2019年ASML的销售额大概是21亿欧元,而研发费用支出就达到了4.8亿欧元,研发费用占营收的比例达到22.8%,研发费用投入比例无有出基右者。正是因为连年的持续高额投入,才使得这家公司能够始终站在光刻机市场的前沿。如果中国耐心持续投入光刻机研发,假以时日,照样可以追赶上ASML的水平。
2、美国、欧盟等国家的大力扶持。这家公司比较特殊,尽管它自身每年投入巨资搞研发,与此同时,包括美国、欧盟等其他机构的技术研发成果,也都无条件地注入该公司,以确保其在光刻机产品上的领先地位。可以说,它是举欧美整体之力,而支撑起来的超级 科技 公司。目前世界上绝无仅有。它有点像飞机制造领域里的波音和空客,前者是美国举国之力,后者是欧洲举各国之力。
3、其实,光刻机市场并不大,占市场份额80%的ASML公司,2019年的销售额才21亿欧元,也就200亿元人民币的盘子。因此,很多公司看不上这一块市场。认为,有ASML就可以了,其生产能力也足以供应全球市场需求。然而,由于美国对中国搞技术封锁,使得中国无法购买到ASML最先进的光刻机设备,这才使得光刻机走上前台,备爱瞩目。
其实,世界上任何一个国家或公司,如果从头研发一种制造业的生产设备,都面临非常大的困难,何况要研发最精密制造设备光刻机呢?以美国当下的 科技 实力,如果让美国再创建一家光刻机公司的话,也得从头做起。
没见过光刻机,总看见过微雕了吧?没看见过微雕,总听过鸡蛋壳里做道场这句话。
光刻机是被中国人自己丢掉的,不要怪别人忽悠,是傻瓜才听别人忽悠,你能承认自己是傻瓜吗?还有就是软件,各种各样高精尖工业软件,也还在别人的手里。这些是美国人打压中国才露出的问题,美国可以肯定的讲早在一百年就布了个大局,从意识形态到文化经济,只有一个出乎美国意料是中国共产党的胜利和中国的崛起。
中国一直都在破美国的局同时也在崛起的路上。我只希望中国的智库先生多一些实事求是的精神给中国政府出一些有利于中国前进的方案和遇到困难解决的手段!
实事求是。这是毛泽东思想的精髓!毛泽东就是实事求是的根据中国不同阶段所产生的问题,不断的调整前进的方向和提出解决问题的方法。
我相信只要有共产党在,光刻机和芯片软件都是前进路上的小石头,办法总比困难多!
没有什么外星人和外星技术,至少目前还没有接触到!有的就是人类对自身的短视和偏见!短视和偏见最近在美国人身上看到了,希望中国人身上没有。
光刻机没有那么神秘,它只是一项技术。神秘的是 历史 总是每前进一波,就会回踩一下筑底确认,然后再艰难爬坡,而不是线性地一路向上,这里面有很多遗憾,让人唏嘘。
上世纪60年代,我国已布局研发光刻机,中科院于1965年研究出接触式光刻机,并于1970年开始研究计算机辅助光刻掩膜工艺。此外还有:武汉无线电元件三厂于1972年编写了《光刻掩膜版的制造》,清华大学1980年研制的光刻机技术精度已达3微米。但光科机技术于上世纪八十年代被叫停,20几年的技术积累就此终结。
此外还有一些出乎我们意料的情形:
武汉于晚清末期,已在洋务重臣张之洞主持下,街头出现了国内最早的公用电话;电影于1895年诞生在法国,第二年便落脚于上海,上海电影产业于上世纪二十年代,几乎和世界电影发展保持了同步,被称为东方好莱坞。
最初实验性的动画虽然不是诞生于中国,但万氏兄弟于1922年在上海做出了动画片《舒振东华文打字机》,1926年做出了《大闹画室》。美国迪士尼由米老鼠主演的《汽船威利号》于1928年才正式诞生,这至少说明中国动画起不一点也不晚。万氏兄弟于1941年制作的《铁扇公主》,和迪士尼于1937年制作的《白雪公主》难分伯仲,它深刻影响了日本一位名叫手冢炙虫的医生,手冢毅然转行学习动画,并以代表作《铁臂阿童木》为日本动画打下了基础。
以上既不是为了说明“我们祖上比你强多了”,也不是为了发放马后炮式的牢骚,而是想表明,纯粹技术性的 探索 和发现,中国就算在比较困难的时期也总是走在世界前列的,但我们似乎总是在系统性、长远性的设定上欠缺,一再地吃那种“起得很早,却赶了晚集”的亏,这也表明,一个国家、民族的真正复兴,苦练内功的时候已经到来了,躺赢的想法再也立不住脚了。
地球上,一切 科技 的发展,都是人类智慧的结晶,至少在当下,没有足够令人信服的理由,能证明有外星人的存在,并将光刻机技术传授给了欧美国家。
光刻机,是生产大规模集成电路的核心设备,制造和维护需要高度的光学和电子工业基础,被称为“现代光学工业之花”,制造难度非常大。
目前,全世界只有ASML、尼康、佳能、SUSS、.台积电、中芯国际、上海微电子装备等少数几家公司能制造,可谓高 科技 领域的皇冠。
其中,荷兰的ASML是全球唯一能够达到7纳米精度光刻机的供应商,市场占有率达至少有到80%,显示了此领域排头兵毫不动摇的地位。
5月15日,美国商务部宣布,将全面限制华为,购买采用美国软件和技术生产的半导体。对此,华为仅用一句话回应:“没有伤痕累累,哪来皮糙肉厚,英雄自古多磨难。回头看,崎岖坎坷;向前看,永不言弃。”
美国竭尽全力,打压一家中国民营企业,要将其置于死地,这在全世界都是绝无仅有的,为了打击华为,美国修改制裁规则,要求所有用过美国技术或设备的公司,不得卖芯片给华为。
由于美国的全力打压,对中国搞技术封锁,将使得中国无法通过正常渠道,购买到全球最先进的光刻机设备,一旦总部位于中国台湾新竹科学园区的台积电被切断,内行人都知道,形势就急转直下了。
在美国宣布限制代工厂给华为供货的同一天,位于上海的中芯国际,突然宣布重大消息:国家集成电路基金二期和上海集成电路基金二期,将分别向中芯控股旗下的中芯南方注资15亿美元和7.5亿美元,以获取23.08%和11.54%的股份,总计22.5亿美元。
与此同时,华为与中芯国际则已强强联手,中芯国际14纳米给华为代工了麒麟710A芯片,良品率达到95%以上。
目前,中芯国际已攻克了7纳米技术,并不依赖最先进的EUV光刻机,估计年内可以量产,这也能解决华为7纳米芯片的生产,至少在芯片领域,美国人已无法令华为似中兴那般举手投降。
假以时日,中国科研工作者也能攻克比7纳米精度更高的芯片,对华为的保护显然已上升到国家层面,政府不可能让华为倒下。
在芯片领域,将投入海量资金和科研人员,绝不甘心被他人打压而彻底趴下而认怂,这不符合中华民族生生不息的强大战斗精神。
多少听上去不可能,如航空发动机,被称做“螺蛳壳里做道场”,光刻机用的纳米 科技 ,纳米不过一个较小的长度单位,10的负9次方米,打个比喻,一根头发直径的六万分之一,这样一说可见,7纳米的芯片,也没有多大对吧?因此被称为外星 科技 ,也不过分。
现在的芯片,多种多样,开始进入信息时代的全球 科技 ,因为使用广泛,从而成为 科技 领域的最高代表之作,其中尤以荷兰的阿斯麦芯片,最为突出,占据全球高端芯片市场的90%。
芯片制造,使摩尔定律开始失效,集中体现在光刻机,被称为打印思想的钢印机器。要说到它的恐怖程度,给了你制造光刻机的图纸,同样造不出来,原因正在于它的一切设备都集中了最具尖端的技术。
如光源来自美国的Cymer,镜头则来自德国。谁供设备谁受益,成为股东之一,三大股东分别是美国英特尔,韩国三星和中国台湾的台积电。公司总部虽设在荷兰,技术则没有荷兰多少事。
形成了垄断,自可分食而肥,一台上亿美元,即便如此,此前几年,7纳米的光刻机,还不卖我们呢,有意思的是今年在无锡设立了维护工厂,也见我们经过持续努力,进步有多么大。
技术集中于欧美,实事上正对不少国家形成技术瓶颈,这便是拼了命也要打压华为的原因呀。过去传说从不招中国工人,现在随着多少核心技术的陷落,不得不从魔性与任性掉下来,全球化有你,也有我。
光刻机可以说是半导体工业的尖端技术,在半导体集成电路方面有着至关重要的作用。光刻机的主要技术确实掌握在欧美国家手里,中国在这一方面还有很大的差距。
由于这个东西实在太过于间断,也许有人认为这个东西是不是外星人的技术,事实上这主要是中国和美国的差距太大导致的。美国有很多技术,在如今的中国人看来都可以算是外星人的技术,例如军舰用的LM2500燃气轮机,美国上世纪70年代的产品,中国现在都还羡慕得要命。虽然通过乌克兰,中国弄出了燃气轮机,但是性能还是差不少。美国的黑鹰直升机,中国现在还做不出性能这么好的直升机。美国的核动力航母、核动力潜艇,更是让中国羡慕得要命,这里面的差距恐怕不必光刻机少。
光刻机主要是因为涉及到光源、精密仪器等工业基础方面的东西,中国在这方面的短板实在是太大。现在虽然在奋起直追,但是也不是短期内能够解决的。这些都是西方国家经过上百年的积累才有了今天这样的成就,中国想在这方面赶上还需要很多人力物力时间的投入。光刻机之所以这么受瞩目,主要是因为在芯片制造方面起着不可替代的作用,荷兰的ASML公司目前几乎垄断了世界高级别的光刻机,由于西方的封锁,中国无法得到最先进的极紫外线光刻机,所以在芯片制造方面一直落后于台积电,这也极大地制约了中国的半导体发展。
总之,中国现在也意识到了这一方面的差距,也投入大量的人力物力,但是说实话,短期内真的很难赶上,这是西方上百年积累的优势,不是那么容易突破的。
光刻机的技术有没有可能是外星 科技 ,欧美各国瓜分了技术
要说有这样想打的脑洞确实挺大的,光刻机的技术并不是什么外星人技术,而是人类文明的成果,如果说是外星人的 科技 成果,那么就不可能仅仅是7nm或者是5nm制程的芯片了,而是采用1nm制程,或者是更加先进的制程。
目前来说, 真正能够生产制造光刻机的公司就是荷兰的ASML公司,也是全球最大的光刻机设备以及服务提供商家,而且在光刻机的高端市场中,荷兰ASML公司可以说是独占80%的市场份额,而升级的20%光刻机市场份额还是属于低端市场的,有中芯国际和上海微电子占据。
刚开始的研发光刻机公司是由飞利浦公司和荷兰ASML公司联合制造的,后来荷兰ASML公司收购飞利浦的股份, 开始真正的独立研发出来光刻机设备,而要说光刻机这种设备,并不是什么外星 科技 ,而是由不同国家能够合力生产出来的设备,有来自美国的光源,这是光刻机非常重要的设备部件,还有德国的镜头,瑞士的轴承等, 这些都是荷兰ASML公司经过几十年时间慢慢积累出来的,不是说能够一朝一夕生产出来或者研发出来的。
我国光刻机的发展状态以及能够达到的先进制程工艺
现在我们国家也是能够独立的生产出来光刻机的的,虽然说在光刻机的制程工艺上面不及荷兰顶级光刻机,但是也是能够有达到90nm或者28nm的水平, 在2002年的时候,光刻机被列为重大的 科技 攻关计划,在上海市和 科技 部的共同推动下,成立有上海微电子有限公司,经过十几年潜心的发展,现在的已经能够基本掌握光刻机制造的基本技术 。
光刻机的技术难以掌握是由于西方国家对我们的技术封锁,以及我们还没有形成一种完善的周边元器件的供应,这才是为何现在的国产光刻机制程远不如荷兰ASML公司的原因,这里面不仅仅涉及到芯片的研发,还有芯片的制造,芯片最为先进工艺的封装等,可以说光刻机是工业上的一颗明珠也是毫不过分的。
这个问题很有意思,但我觉得这绝对不是外星 科技 ,因为光刻机的原理其实并不复杂,在普通人眼里可能是觉得很神奇,但光刻机这个东西真的并没有那么神器,下面我说一下为什么我觉得这绝对不是外星 科技 。
外星 科技
很早以前就有很多自称见过外星飞船的目击者,我们试想一下,如果这是真的呢?
如果真的是外星人,光刻机的技术是他们带到地球来,然后被某个国家拦截打了下来,发现了光刻机的技术,那么外星人都已经有可以远距离行驶的宇宙飞船了,甚至可以进行空间跳跃, 那么为什么他们还会有光刻机这样的技术? 光刻机对地球人来说可能非常先进,但对已经拥有宇宙飞船的外星人来说,这项技术明显应该是很落后了,所以我才觉得这不是外星人的技术,这只是第一点。
第二点
这第二点就是按照上面说的是光刻机的技术是外星人带过来的,被其它国家拦截击落发现的,那么按理来说这项技术只应该会被那个国家或某个企业给垄断,
但是现在光刻机市场只有80%是阿斯麦的还有20%的剩余,阿斯麦并没有完全垄断,现在其它国家还有很多企业在研制光刻机,所以完全说不通,难度这项技术被共享了?
我觉得没有哪个国家愿意开放这种技术,所以我觉得这不是外星 科技 。
光刻机的原理
上面说了光刻机并没有那么神奇所以我在这了解一下光刻机。
光刻机别名“掩模对准曝光机”主要用于生产芯片、封装和制造LED。
光刻机还分为3种类型, 接触式光刻、直写式光刻、投影式光刻 。
接触式光刻通过无限接近然后进行复制图案。
直写式光刻是将光束汇集成一点,然后通过运转工作台和扫描镜头来进行图形加工。
投影式光刻就是类似胶片摄影里的洗胶片,将光线投影到胶片上曝光,然后浸泡到显影液里得到想要的图像,投影式光刻机的工作原理就是这样的,也因为这样投影式光刻机有效率高并准确的优点,现在成为了主流的光刻技术。
看完这个现在感觉光刻机原理没有那么神奇了吧。
最后
最后总结一下,光刻机这项技术是人类自己创造了,并不是外星技术。光刻机是人类 科技 发展的必经过程,有了光刻机人类 科技 才能更近一步。
现在的时代用三体里面的一个词我觉得只能是 科技 爆炸,因为变化实在太快了,手机这种东西出现的时间不长,现在却已经成为了可以替代电脑的存在,其中手机芯片的光刻机更是进步飞快,但我们中国的光刻机技术起步晚,对最先进的阿斯麦显得非常落后,不过现在中国的光刻机技术进步是十分明显的,要不了多久,可能就可以超过阿斯麦,成为全球第一了。
【我国光刻机发展困难,是因为光刻机中有被外国瓜分的外星 科技 ?】
有人觉得现在我国光刻机发展困难,是因光刻机的技术中有含有外星技术。 所以我们不能突破的因素就在于此,我们没有获得外星技术,所以光刻机领域一直处在一种被动的境地。 这种情况的可能性大吗?我们的光客机真的是因为缺乏外星技术,所以发展困难吗?今天我们就来一起研究一下。
那离不开的技术限制
光刻机一直是一个令我们头疼,甚至感觉到窝心的问题。而我国光刻机技术为何难以发展?我觉得最主要的因素还是在于技术的限制,以欧美国家为首国家,他们签订了瓦森纳协议,在这个协议中明确规定了,成员国之间享受技术互惠,而对于中国朝鲜等国家,是禁止技术的传递。
我们的技术一直在被限制;各种协议的不到限定,让我们在技术发展中一直受到了影响。而光刻机对于技术的要求更大,因此我们很难发展。
从ASML成功找原因
1.ASML的成功之一,是因为多种技术的集合。比如它的光源来自于美国Cymer,光学模组来自德国蔡司,计量设备是美国,德国 科技 ,传送带则来自荷兰VDL集团。可以说多种技术的来源让光刻机能够迅速的发展,也成就了ASML。
2.拉拢股东,三星,台积电,海力士,英特尔等企业拉拢成为它的股东,从而得到丰富的技术和资金的支持。
其实,光刻机中将近80000多零部件,这些大多数是国外进口,比如离子注入机,单晶炉,晶圆划片机,纳米级陶瓷粉,微波陶瓷粉体,功能性金属粉体,来自于全球几百家企业。它的零部件才能够形成最优组合!
打破束缚,是一种长期的旅途
我们可以通过阿麦斯成功之道,如果中国光光刻机想获得成功,就必须要打破种种的束缚,而这种束缚不仅仅是多个国家多加企业所提供的零部件,更多的是在技术上面的共享以及技术上面的突破。
我一直认为我国如果想突破光刻机,一定要走自己之路。如果一味的去想模仿或者仿制,我们只会拾人牙慧,只有自己打破技术的限制,寻求一条属于我们的路,才能真正的实现光刻机的自主。
我国从1965年起就已经有了光刻机,但之所以现在大幅度落后,可能是由于以下几个原因造成的:
在有了光刻机之后遭遇了国际间的冲突,导致我国的观客机发展受到阻碍。1965年,我国的第1台光刻机是从外国进口的,直到现在为止全国只有两个国家拥有光刻机的高科技手段。特别是荷兰的光刻机技术在全球是遥遥领先的,但由于荷兰受到美国的影响,并不愿意把光刻机的相关技术和设备出口给中国,导致中国的光刻机的技术研发和发展,大幅落后,经过了几十年的不断演变,也就造成了我国现在的光刻机的技术仍然没有达到成熟阶段。
很多光刻机的零件部位需要出口,本地没有生产。光刻机所要求的科技含量非常高,特别是一些零件部位需要完全依赖外国的出口,因为这些零件需要有专业的设计师和科技人员进行长时间的打磨和研发之后,才达到了光刻机零件的标准。从中国目前已有的相关技术来看,想要达到此项科技仍然需要一定的时间,因此从这一角度而言,也会出现大幅度的落后。
光刻机的印制必须清晰和准确,这一点我国的技术尚未达到。光刻机对镜头技术的要求很高,基本上达到了普通镜头的千万分之一,这就意味着芯片上的所有电路图除了依靠高科技手段之外,还需要有独特的光刻机研发技术,才可以使得芯片上的印制图案清晰准确。虽然我国也有部分的光刻机,但精确度没有外国出口的光刻机清晰度和准确度高,导致我国在后续的芯片研发和光刻机的发展中受到了很大的阻碍,在使用的过程中并没有体现出良好的性价比,种种因素就造成了我国的光刻机在全球都已经大幅的落后。
中国的光刻机之所以会走向落后,是因为经济发展因素、海外企业竞争力过强以及欧美国家对中国进行了技术封锁。
由于华为遭美国封杀之后,华为的芯片供应也出现了很多的问题,由于芯片的制造离不开光刻机,所以光刻机就成为了网友非常关注的东西,只不过令大家没有想到的是,中国曾在光刻机领域达到过世界先进水平。
一、经济发展的原因,导致中国在光刻机领域处于落后地位。
虽然中国当时在光刻机领域拥有着不错的技术水平,但是大部分企业在光刻机领域都无法赚得收入和利润,这导致很多企业逐渐放弃了光刻机的生产和研发,正是由于很多企业不看好光刻机的生产,所以才导致中国在光刻机领域出现了大幅度落后的情况。
二、国外企业的技术优势,使得中国的光刻机处于落后位置。
由于国外企业在光刻机领域,储备了大量的技术专利,这使得国外企业在进行光刻机生产研发时,总能够最大程度降低成本,由于国外生产的光刻机在价格上,远低于中国的国产光刻机,这使得很多芯片生产商都开始选择国外的光刻机,正是由于国外的光刻机生产企业展现出了极强的竞争力,这导致中国的光刻机领域受到了极大的冲击。
三、欧美国家对于中国的技术封锁,使得中国无法提升光刻机的技术。
虽然中国曾在光刻机领域取得了不小的优势,但是如果一直无法和国际接轨的话,那么中国在光刻机领域,也不可能取得太大的进步,再加上欧美国家对中国在光刻机领域进行了强力的技术封锁,这导致中国无法在光刻机领域吸收国外的经验和技术,由于缺少国外技术的帮助,中国在光刻机领域逐渐走向了落后。
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最好的时刻。
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,最先进的EUV光刻机采用的已经是13.5nm极紫外光。
目前有消息称华为将小规模自建IDM,由自己掌控芯片设计、生产、销售,从而满足自己业务的需求。这是华为应对当前断芯的一条新路线,想要实现困难很大,资源消耗绝对是天价,但是的确具有一定的可实现性,也能帮助华为现有业务。
但是,即便华为最终能自建IDM体系,也不代表华为能造出光刻机来,这根本不是华为能干的领域!
1、华为无光刻机资源累积,从零起步不可能
现在国内很多网友给我的感觉是魔症了,整天想让华为干这干那,可问题是华为只是一家私人企业,或许能在半导体这个领域干出一番很牛逼的业绩来,也能为整个芯片产业上下游提供不小的帮助,但你不能让华为将整个产业链的事情全干了!
华为目前业务体系只涉及到了芯片设计领域,当然从业务的相通性来说,部分上下游的业务华为也有能力参与,比如下游的封装,上游的代工,华为都有能力派遣自己的技术人员提供帮助,甚至部分技术人员是有能力流动到上下游的企业中工作。
但是,这并不代表华为当前有实力去研发光刻机!生产制造设备这完全是另一个领域的事情了。
光刻机是一个很庞大的体系,即便是ASML也只是系统集成商而已,其同样要向全球采购一些精密零部件才可能组合成高端光刻机,同样也需要花资源去研发各个核心子系统。这些工作华为根本没有实力来完成,光美国的制裁就已经掐断了华为全球采购零配件途径来制造光刻机。
2、我国正全力研发光刻机中,无需华为重复投资
现在光刻机我们是在靠举国之力来研发,虽然上海微电子目前只能量产90nm节点的光刻机,但事实上国内已经研发出了先进光刻机需要的核心子系统,如双工件台、浸液系统,光源等等,这些核心系统的攻关已经让上海微电子具备研发出28nm节点光刻机的能力。当前业内的消息是这个台光刻机将于年内下线,未来2年应该能实现量产。
在已经有上海微电子以及其他科研团队和厂商产业化的情况下,华为也根本没必要去趟制造光刻机的浑水,不仅耗时耗资源,而且也会影响本身的业务。
Lscssh 科技 官观点: 因此,华为是根本不可能去自建光刻机的,没有这个技术累积,也没有庞大的资金来支撑,能小规模自建IDM就已经是非常牛的操作了。
最后想说,各位还是放过华为吧!别整天让人家研发这个,又搞那个的,人家又不听你们的,何必自嗨呢?
最近一段时间网上一直在流传华为有可能建立自己的芯片生产线,甚至有可能自己研发光刻机。
虽然很快这则招聘信息被删除了,但是大家都将这则招聘信息解读为华为有可能正在研发自己的光刻技术。
而最近两天网上又传出华为将要自建IDM(Integrated Device Manufacture)模式转型,这种模式就是从设计——生产——手机终端等等,都是自己家生产,华为最终的目的就是打造像三星、英特尔那样具备自研自产芯片能力的超级企业。
华为之所以选择这条路线实属无奈,因为最近两年时间华为一直遭到某些国家的打压,在某些国家制裁之下,华为不能将自己的芯片委托给第三方芯片厂家进行生产,结果有可能导致自己即便有先进的芯片设计能力,也不能将这些芯片生产出来。
在这种背景之下,华为只能投入巨额资金去建立自己的芯片生产线。
但至于华为有没有研发自己的光刻机,目前我们暂时没法知道,虽然华为之前发布过一则关于光刻工艺的招聘岗位,但这个岗位有可能也是跟芯片设计有关的,因为在芯片设计的过程当中也要考虑一些光刻工艺技术。
再说华为只发布了一个岗位,如果他们真的有意研究光刻机,那肯定会招很多人的,所以从目前华为的动向来推断,他们应该不会自己研发光刻机,打造自己的芯片生产线倒是有很大的可能性。
而华为之所以没必要研发自己的光刻机,因为光刻机研发难度非常大,而且需要投入的资金非常多。
光刻机作为全球最顶尖的制造设备之一,目前只有少数国家掌握光刻机的制造技术,特别是对于7纳米以上的高端光刻机来说,目前更是只有荷兰ASML一家可以制造。
而且荷兰也并不是完全依靠ASML自己把光刻机研发出来,ASML的成功事实上是很多国家共同努力的结果,其背后有很多核心零部件都是由其他国家的企业供应的,比如镜头来源于德国的蔡司,光源设备来源于美国的企业,还有很多技术都来源于日本,美国,德国等多个国家。
而这里面有很多核心零部件西方国家都是对我国限制出口的,这意味着即便华为有意向研发光刻机,但是如果短期之内不能获取一些核心的零部件, 所有的核心零部件都要自己去研发,这个过程会非常漫长,也不一定取得很好的成果,想要达到ASML那样的水平就更难了。
也正因为考虑到光刻机研发的难度以及周期非常长,所以华为应该不会自己投入太大的精力和时间去研发光刻机。
我个人认为华为最有可能的是投资入股目前中国一些具备光刻机研发实力的科研机构或者企业。
毕竟最近几年我国在光刻机研发方面已经取得了一些积极的成果,比如上海微电子研究所已经成功研发出28纳米光刻机,预计将于2021年底正式投产。
再比2018年8月份,清华大学的研究团研发出了双工作台光刻机,这使得我国成为全球第2个具备开发双工作台光刻机的国家;
到了2019年4月,武汉光电国家技术研究中心甘棕松团队采用二束激光在自主研发的光刻胶上突破了光束衍射极限,采用远场光学的办法,成功刻出9nm线宽的线段,实现了从超分辨成像到超衍射极限光刻制造的重大创新,这个技术突破让我国打破了三维纳米制造的国外技术垄断,在这个全新的技术领域内,我国从材料、软件到光机电零部件都不再受制于人,使得我国的光刻机技术又向前迈进了一步。
2020年5月26日,由中国科学院院士彭练毛和张志勇教授组成的碳基纳米管芯片研发团队在新型碳基半导体领域取得了重大的研究成果。
2020年7月中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张子旸与国家纳米中心研究员刘前合作,成功研发出了一种新型5nm超高精度激光光刻加工方法。
由此可见,最近几年我国在光刻机研发方面已经取得了比较喜人的成果,虽然目前我们跟国际顶尖水平仍然有较大的差距,但至少这种差距正在不断缩小。
我相信未来5~10年,我国光刻技术肯定会取得突破性的发展,到时说不定我们的光刻技术就有可能达到世界先进水平,甚至是领先水平,在这种情况下,华为就可以使用国产的一些光刻机,不用担心被西方国家限制的问题。
最近,华为的一张招聘启事刷屏了,内容主要是华为东莞基地招聘光刻工艺工程师,这说明华为已经开始布局光刻机产业,由于美国的围追堵截,目前台积电已经公开宣布不会再给华为代工芯片,所以华为目前没有别的选择了。
中国目前的光刻机工艺水平
中芯国际目前虽然通过N+1工艺绕过了光刻机的限制,可以生产7nm芯片,但是毫无意义,中芯国际仍旧使用了部分美国设备,要遵从美国的法规,否则可能也会受到制裁。
上海微电子据称明年可以生产28nm光刻机,这与国际水平的差距还是非常大的,开始的时候我们是跟人家在同一起跑线,但是越到后面越落后,因为中国根本就没有相关配套产业链,随着制程越来越先进,相关配套要求越来越高,我们开始跟不上国外的节奏,最后只能放弃,90年代上海微电子从0开始,中间遭遇美国打压,零件无法进口,又停滞了,后来国家联合科研院所攻关才成功实现90nm光刻机的研发。
光刻机的难度
首先就是设备过于复杂,因为光刻机的部件很多,包括离子注入机,单晶炉,刻蚀机,氧化炉等等,需要的材料也很多,包括电子级多晶硅,光刻胶,电子气体等等,这里列举的仅仅是极少的一小部分,所以要把如此复杂的设备搞明白的话,是一件非常困难的事情。
其次就是想要收集这些零部件太困难了,高达8万多个的零部件分别来自几百家公司,更何况缺少图纸,难怪荷兰ASML公司说中国永远造不出顶级光刻机。更别说美国还从中作梗,一旦挥舞制裁大棒,国外公司都不会给我们供货。
某人说我们可以仿制,AMSL公司为自己的每一台光刻机都配备了被动预警装置,如果被拆解的话,不仅会向总部发出报警信号,而且会启用“自毁”程序。
华为能多久做出来光刻机?
目前虽然华为遭遇困难,但是只要研发能力在,根基就不会被动摇,不给华为代工,大不了不卖手机,不卖基站了,转型搞研发和大学一样,还有中兴可以搞5g,国家发工资给华为,十年后搞出光刻机,把研发的成果商用化,直接起飞。
总结:中华有为
中国制造核弹,国外认为不可能成功,中国制造太空飞船,国外认为不可能成功,中国制造北斗导航系统,国外认为不可能成功,所以一件事能不能做到,不在于有多难,而在于有多大信心,5G技术不难吗?不是一样被我们拿下了,我们不能盲目自信,但是也不能妄自菲薄,中国人的智慧是毋庸置疑的。
最近有传言华为正在招聘“光刻工艺工程师”,因此不少网友纷纷猜测:华为这是打算自己做光刻机吗?甚至还有人说华为能够在2年内搞定5nm的光刻机,这就有些太夸张了,事实也并非如此。
虽然800万块芯片从数字上看起来很大,但是相对于华为旗舰手机的销量只是杯水车薪。根据官方数据,上代华为Mate 30系列上市60天全球销量就突破了700万台。因此800万麒麟芯片也只够华为Mate 40系列卖三个月。因此也有传言称,华为正在寻求和联发科甚至三星、高通的合作,前不久华为就一口气发布了4款搭载联发科芯片的手机和两款平板电脑。
但是联发科等企业同样也受到外界的压力,在最严重的情况下,华为可能连第三方芯片也无法采购,这样一来华为的终端业务就将面临停摆,甚至运营商设备业务也会受到影响。在这个大背景下,华为寻求制造光刻机,走自研芯片的道路也是一个求生的方向。
那么华为能够在短时间内造出光刻机吗?很多业内人士都不是特别看好,因为光刻机的原理虽然很多专家都懂,但制造工艺基本上都掌握在欧美发达国家手中。而且用于处理器的光刻机对精度的要求非常高,因为它本身就是用来生产纳米级芯片的。
以荷兰的ASML光刻机为例,它每一台设备都需要实时联网,通过网络加载中控程序才能正常运行,而这些运营程序软件同样是掌握在外国人手中的。毫不夸张的说,一旦ASML把网络断了,咱们买回来的光刻机就是一堆废铁。而ASML光刻机由售方的技术人员安装调试完毕之后,就不能移动了,稍微有点异常就会断网。因此就算那么大一台ASML光刻机摆在我们面前,我们也很难仿制出一台。
而华为是一家网络通信和移动终端企业,基本上没有什么光刻机的技术储备。就算现在开始招人做光刻机,没有上十年的时间和百亿级别的投入,是很难看到成果的。
更何况我们国家已经有可以生产光刻机的企业,比如上海微电子已经造出了90nm的光刻机,虽然和台积电的5nm相比差距还有20年,但好歹也有一个具体的方向。所以与其让华为从无到有打造光刻机,还不如将相关人才集中到上海微电子这样的国产光刻机企业,发挥出“集中力量办大事”的精神,花大力气缩短制造高精度光刻机的时间。
而事实上,这次华为所招聘的“光刻机工艺工程师”也是属于研发人员,而不是技术人员。这个职位主要是在光刻机代工厂驻场,来监督和把控芯片工艺制造流程的,并不涉及光刻机设备的生产与制造。
所以我认为,华为接下来自己制造光刻机的可能性不高,因为这个难度太大了。 但是华为会加强与国内专业芯片供应链的合作,比如与中芯国际、上海微电子合作,派驻研发人员一起来攻克光刻机的难关。 相信在国内企业的共同努力下,未来一两年内实现28nm甚至14nm光刻机完全自主还是有可能的。而到了14nm这个级别,至少用在手机和通信设备上是没有问题的,可以保证华为的主营业务存续,剩下的则仍然需要慢慢追赶。至少光刻机技术最多也就到1nm,这就像是龟兔赛跑,虽然对手已经跑出很远了,但终点就在那里,只要肯投入研发力量,总有一天可以抵达的。
不知不觉在很多朋友的眼里华为已经开始神化了,感觉华为缺什么就能自研搞出什么,现在既然被光刻机卡住了脖子,那么自研个光刻机不就行了?但从华为现在的处境上看,华为不可能也不会在光刻机领域深耕。
华为并没有相关的技术积累
最近几天一张 华为招聘光刻工艺工程师 的截图火了,很多人以为华为要开始自研光刻机了。于是我也去网上搜索了华为相关的职位招聘,但是并没有发现这个岗位,所以 这大可能性是一张假图片。
况且华为真的有能力造出光刻机吗?这个答案也是否定的。 就像是建房需要地基一样,华为并没有在光刻机领域深耕,自然也就没有造出光刻机。
虽说华为确实有芯片自研的能力,也可以派遣技术人员去代工厂监督指导,可能对光刻机的生产流程也有一定了解,但是面对目前算是全世界最顶尖 科技 的成果光刻机, 华为依旧是有心无力 。
华为即使自研也没法绕过美国禁令
如果华为真的想要自研光刻机,那么摆在华为面前的头等大事就是 如何绕过美国的禁令 。
中芯和台积电为什么被迫向美国低头,拒绝为华为代工?最重要的原因就是在加工的过程中用到了美国的技术,这算是绕不过去的一个坎。
同理在光刻机自研的领域也一样, 如果华为想要走自研的道路,那就不能用到美国的技术,这就意味着华为必须走出来一条区别于现有的光刻机的完全不同的道路 。这种从0到1的创新,对任何公司来说都是不可能完成的任务。
光刻机领域并不需要华为
光刻机领域真的需要华为这个后来者吗?这个答案一定的否定的。
目前 上海微电子已经生产出90nm制程的光刻机,据说在2021年将会上市28nm的光刻机。 虽说和ASML公司依旧有着十年以上的差距,但是比华为从无到有明显的更具有优势。况且术业有专攻,华为肯定不能什么都自己干,那样华为肯定会被逐渐增多的产业链完全拖垮,最终也是得不偿失的。
把专业的事情交给对应的公司来做,这样华为也会活的轻松一些。
华为目前能做的还是联系一切力量逼迫美国收回禁令,否则就算是中国生产出自己的能够满足华为要求的光刻机,华为的麒麟系列和手机业务估计也要凉透了。
咱们要华为造光刻机,华为会说:“我实在是太难了!ASML自1984年从飞利浦独立到现在EUV 5nm量产花了30多年,而我在光刻机领域是0基础,光刻机这玩意比造火箭、原子弹难多了。”
光刻机霸主AMSL封神之路
AMSL曾说过:“如果我们交不出EUV,摩尔定律就会从此停止。”事实确实是AMSL在光刻机领域已经完全登顶了王座,并且没有人能望其项背。EUV重达180吨,拥有超过10万个零部件,90%的关键设备来自外国而非荷兰本国,ASML作为整机公司,实质上只负责光刻机设计与集成各模块,需要全而精的上游产业链作坚实支撑。通俗一些讲:就算给你EUV完整的图纸和配件,也很难调试出光刻芯片的精度。
台积电能吃下苹果、华为5nm订单,背后少不了AMSL的存在。芯片制造想要突破10nm以下节点,必须要用到EUV。EUV仅AMSL一家能造,不管是台积电、三星想要造成芯片,只能乖乖的向AMSL订光刻机。
翻开近几年全球芯片产商的光刻机订货单,其中绝大多数订单都属于AMSL,AMSL已稳居第一10多年。如:2019年,AMSL共出货229台,净销售额为118.2亿欧元,净利润为25.2亿欧元,而尼康出货46台,佳能出货84台。在高端光刻机机(EUV)市场,仅AMSL唯一玩家。
早期的光刻机并不比一台照相机和投影机复杂,但随着芯片关卡等级指数级难度系数增加,光刻机的复杂程度和精细度也呈指数级难度系数增加。日本的尼康、佳能,美国的Kasper仪器、Perkin Elmer、Cobilt、GCA等公司陆续被AMSL踩下。
世界芯片产业格局
芯片制造业经过多年的沉淀和技术发展,已经呈现了金字塔形的产业结构。有能力制造芯片的仅限英特尔、台积电、三星、格罗方德、联电、中芯国际、华虹等几个头部企业。英特尔、台积电、三星都在积极开展10nm、7nm及更先进制程,格罗方德已经宣布无限期停止7nm制程的研发,而中芯国际由于技术的代差还在努力的追赶。
目前只有台积电、三星、中芯国际有能力大批量生产手机芯片,中芯国际的技术远不如台积电、三星。华为、苹果、AMD、高通、联发科都不是自己制造芯片,而是将自己已经设计好的图纸给芯片代工厂生产。
“芯片设计→芯片制造→封装测试”这样的模式有以下优点,这些优点是自己设计、自己生产时代很难实现的。
如果将芯片制造比喻成建房子,华为设计了房子的蓝图,设计能力越来越强但没能力建房子,于是叫了技术成熟、有经验的台积电来施工。台积电可以把设计图更好的还原出来,且稳定不容易出问题。即使华为自己可以施工,一时半会也不敢直接做,因为时机还不够成熟。
华为的现状
了解华为 历史 的都知道,它是做通信设备起家的。通过在通信行业多年的经验积累,逐步将自己的核心竞争力转移到了手机、芯片、AI、云计算、物联网等新兴领域。仔细观察就会发现,这些领域跟华为本身是密切相关的。这些领域研发可以平滑过渡,并不需要很长的时间成本,短期都能获益。
从2020年上半年的业务构成来看,消费者业务占比57%(2019年上半年首次超过50%,2019年全年占比54.4%),并且始终保持快速增长。
在未来,华为还将以消费者业务为核心,以手机为主入口,以平板、可穿戴设备等为辅入口,结合泛IOT设备,为打造用户全场景智慧生活做准备(鸿蒙系统也是为未来的IOT做准备的)。
苹果也属于以消费者业务为核心的 科技 型公司,核心在于洞悉市场动向,提高用户粘性,吸引客户。芯片、手机是自己设计的,但芯片生产交由台积电,手机生产交由富士康,因为苹果知道自己生产芯片、手机是一件吃力不讨好的事情。同样华为也知道,更别提再去制造光刻机。
总结
短期内让华为自己制造光刻机、芯片是不切实际的。从一个企业的角度来看华为,要维持一个体量这么大的企业运转,那么就一定要保证资金链的正常运转。光刻机制造、芯片制造要花费很多人力、巨量的资金、很长的时间,并且短期内是不太可能获取利润。
但未来有无限可能,比如华为采用ARM的授权架构设计了华为系列芯片之前,谁能想到华为会涉足芯片设计。谁都不能预见未来华为会不会与光刻机制造、芯片制造产生交集。让我们拭目以待。
以上个人浅见,欢迎批评指正。
首先要知道的是华为产业根本不涉及光刻机领域,所以从零开始进军光刻机行业基本是不可能的。最好的方案就是联合国内光刻机行业的一些龙头企业进行联合研发,以此来研发比较高端的光刻机。
就目前来讲高端光刻机领域完全被荷兰的ASML所垄断,7纳米euv光刻技术全球仅有阿斯麦尔掌握,所以Asml在光刻机领域可以说是领先全球。像日本尼康佳能等还有我国的上海微电子跟啊斯麦尔的差距还是很大。
其实之前的时候高端光刻机领域应该说是佳能尼康也有一席之位的,但是由于ASML特殊的商业模式导致全球高端光刻机市场都被ASML所占,这也直接导致佳能尼康退出了高端光刻机市场。
再来回到华为这边,华为的优势在于其5G技术以及芯片设计等,芯片设计和生产都是芯片制造中非常重要的一环,而芯片生产最重要的也就是光刻机,几个月前美国针对华为的制裁也是从芯片制造这个点扼制华为。
所以说高端芯片制造还是我们的一大弱点,未来在高端产业的创新力我们还有很长的路要走。
华为现阶段想要造出光刻机是不太可能了,最多也只能是参与合作进行共同发展。
首先我国相对于荷兰的光刻机水准相差甚远,就比如我国现在最先进的制程工艺是28纳米的,就连中芯国际的14纳米工艺也是台积电合作提供的。而荷兰的光刻机已经可以做到5nm的工艺,甚至再往3纳米去发展。所以这种差距一目了然,华为作为一个零基础想要后来居上的企业是非常艰难的。毕竟我国已经投入了这么多,但现在差距还是很大。
其次华为也没有必要再去花这么多的钱去投入制造光刻机,因为现在光刻机已然到了一个非常成熟的阶段,现在最艰难的地方就是应该去怎么样去跟别人合作。不管怎么说华为也只是一个民营企业,想要他做所有的事情是完全不现实的。所以很多人对华为抱有期待,想要华为研制出光刻机并完成全线的自主生产是不太现实的。
所以至于华为多久能造出光客机这个问题上现在是没有答案的,因为华为要想最终能制造并且生产也只能跟别人去合作或者参与入股这样的方式来实现。
说实话真心希望能造出来 也真心知道难如登天 这个机器举全国之力都未必成功 如果华为成功 那只能说美国太慧眼识英雄了 华为有独自对抗八国联军的实力了 期待华为成功!作为中国人即使不喜欢华为也请不要伤害~现在真的很难了自己人就不要添乱了
网上有曝光华为招聘“光刻工艺工程师”的消息,我也看到了。如果属实的话,华为现在面临的困难有多大可想而知。
按照常理,在全球化时代,一家企业要包揽产业链从上到下的所有环节既不现实,也不经济,但美国的制裁逼得华为只有另起炉灶,自给自足。
说到华为多久能造出光刻机,其实国内能造光刻机的。中国于1977年研发成功第一台光刻机,1978-1985年先后研制成功三台光刻机。现在上海微电子的90nm光刻机可以商业化。有消息说,上海微电子会在十三五 科技 攻关拿下28nm,28nm应该2021年试制,2022年批量。虽然技术和国际先进水平有相当大的差距,但是任何困难都难不倒勤劳、智慧的中国人民。
中国有了自己的光刻机,中科院光电技术研究所承担的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。这是世界上第一台利用紫外光实现22nm分辨率的超分辨率光刻设备,为纳米光学加工提供了全新的解决方案。在光电所的努力下,我国的RD光刻机跳出了通过减小波长、增加数值孔径来提高分辨率的老路,为突破22nm甚至10nm光刻节点提供了全新的技术,也为超分辨率光刻设备提供了理论基础。扩展信息:利用超分辨率光刻设备,项目组为航天科技集团第八研究院、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、电子科技大学、四川大学华西第二医院、重庆大学等单位制备了一系列纳米功能器件。包括大口径薄膜反射镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射装置、生化传感器芯片、超表面成像装置等。验证了超分辨光刻设备纳米功能器件加工能力,达到了实用化水平。