中国自产的光刻机精度(光刻机最高水平的生产国)

2022-12-05 13:28:33 股票 yurongpawn

中国光刻机

中国光刻机历程

1964年中国科学院研制出65型接触式光刻机;1970年代,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩膜工艺;清华大学研制第四代分部式投影光刻机,并在1980年获得成功,光刻精度达到3微米,接近国际主流水平。而那时,光刻机巨头ASML还没诞生。

然而,中国在1980年代放弃电子工业,导致20年技术积累全部付诸东流。1994年武汉无线电元件三厂破产改制,卖副食品去了。

1965年中国科学院研制出65型接触式光刻机。

1970年代,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩模工艺。

1972年,武汉无线电元件三厂编写《光刻掩模版的制造》。

1977年,我国最早的光刻机GK-3型半自动光刻机诞生,这是一台接触式光刻机。

1978年,1445所在GK-3的基础上开发了GK-4,但还是没有摆脱接触式光刻机。

1980年,清华大学研制第四代分步式投影光刻机获得成功,光刻精度达到3微米,接近国际主流水平。

1981年,中国科学院半导体所研制成功JK-1型半自动接近式光刻机。

1982年,科学院109厂的KHA-75-1光刻机,这些光刻机在当时的水平均不低,最保守估计跟当时最先进的canon相比最多也就不到4年。

1985年,机电部45所研制出了分步光刻机样机,通过电子部技术鉴定,认为达到美国4800DSW的水平。这应当是中国第一台分步投影式光刻机,中国在分步光刻机上与国外的差距不超过7年。

但是很可惜,光刻机研发至此为止,中国开始大规模引进外资,有了"造不如买”科技无国界的思想。光刻技术和产业化,停滞不前。放弃电子工业的自主攻关,诸如光刻机等科技计划被迫取消。

九十年代以来,光刻光源已被卡在193纳米无法进步长达20年,这个技术非常关键,这直接导致ASML如此强势的关键。直到二十一世纪,中国才刚刚开始启动193纳米ArF光刻机项目,足足落后ASML20多年。

中国自产的光刻机精度(光刻机最高水平的生产国) 第1张

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。

中国的光刻机是什么水平?与世界先进还有多大差距?如何追赶?

中国光刻机距离世界先进水平,还有较大的差距。

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”。

国产光刻机什么水平

国产光刻机中端水平。

中国光刻机产品研究已经达到了“中端水平”。国产DUV光刻机产品很快就能成批推出、规模采用,据报道上海微电子研发出的28纳米国产光刻机整机已经安排生产,再过一两年一定能用于国产芯片的生产。

我国光刻机现状:

我国光刻机最高技术仍旧是上海微电子研究所的90nm工艺,它的SMEE200系列光刻机、300系列光刻机、500系列光刻机、600系列光刻机只能够达到90nm工艺水平。而像江苏无锡影幻半导体公司、合肥芯硕半导体公司都只能够拥有200nm工艺的光刻机量产能力。

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。

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