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。
我国的光刻机处于世界的先进水平,但没有达到顶尖水平:
我国的光刻机发展已经近到了28纳米的光刻机,可以满足日常的射频芯片,蓝牙芯片以及其他电器中的一些芯片的要求和标准。但是相较于芬兰等欧美国家的光刻机芯片,已经达到了个位数的纳米。想要在此基础之上超越欧美国家,进入光刻机的顶尖水平,还需要数10年的时间研究和发展,这就好像在一根头发丝上的1/10000处,雕刻一栋楼房的难度是差不多的。
光刻机在我国之所以如此重要,是因为它在芯片的研究和生产方面占有非常重要的地位。我国的大部分芯片研究都离不开光刻机的技术支持,例如手机芯片,一些重工业行业,机器的芯片,还有很多高新科技产业的核心技术,都需要用光刻机来研发芯片,没有了光刻机,我国的芯片研究就会陷入停滞的发展状态,因此我国的大多数光刻机主要依赖于进口,只有少数的光刻机用在一些不太重要的科技岗位上。
只要光刻机达到顶尖水平,我国的芯片研究就会得到一个质的突破。例如汽车芯片的研究,在我国除了自身的发展以外,大多数也依靠进口来完成汽车的整体生产过程,当光刻机的技术达到了顶尖水平以后,我国将不会再依赖外国的汽车芯片,拥有自主研发的中国芯片,安装在中国生产的汽车上。一方面会增加我国在汽车生产上边的独立性,另一方面会减少对国外光刻机的依赖造成他国对我国的贸易制裁影响。
总而言之,光刻机的技术非常重要,但难度也非常大,有专家预计在未来的十年到20年中,我国的光刻机技术可能会得到质的突破。
2020年底,一场席卷全球的“缺芯”危机持续蔓延,华为首当其冲, 汽车 产业也陷入了危机, 福特、丰田、本田、大众等厂商纷纷减产甚至停工 。我们都知道, 中国在技术和设备方面被卡了脖子,消费市场需求的全面回升加上芯片禁令,供不应求,导致了这场危机的加剧 。
台积电和三星是目前国际上最好的芯片代工公司,之前华为和这两家紧密合作,一年数百亿的订单量在禁令下戛然而止。目前台积电的芯片生产水平已经到达了5NM,而内地最好的中芯国际,目前的水平是n+1。n+1趋近于7nm工艺制程,但是性能上并不等同于7nm工艺制程,是低配版。 如果EUV光刻机无法到货,按照中芯国际当前的技术实力来看,只能够代工趋近于7nm工艺制程的n+1芯片。
比尔盖茨早在2020年9月的一次采访中表示:“不卖给中国芯片,将令美国失去一批高薪工作,更是强迫中国芯片自给自足。” 从目前看来,比尔盖茨确实有远见,他的预言正在中国上演。国人正在为国产芯片不懈努力,开启了一条自给自足的道路。
面对美国无休止的打压,中国企业发展受阻,这样国家更坚定了自研EUV光刻机的决心。 去年9月,中科院正式宣布,正式成立光刻机研发小组 ,致力于在短时间内自主研发出国产EUV光刻机,为国内企业的发展保驾护航。
2月25日,好消息传来,清华大学在EUV光刻机关键技术上取得的重大突破。据官方公布信息显示,清华大学工物系在新型加速器光源“稳态微聚束”(SSMB)研究过程中,发现一种 新型的粒子加速器光源,且这种光源最直接的应用就是EUV光刻机 。
虽然我国的半导体行业的整体水平与西方发达国家存在着一定的技术差距,我们取得的EUV光刻机关键技术还很少,但笔者相信 在各方的携手共进下,国产芯片定能迎来曙光 ,让我们一起拭目以待。
对于国产芯片你有何看法?
欢迎一起探讨!
长春中科院在光刻机技术上面获得巨大突破,目前来说芯片制造仍然是我们的卡脖子问题,其实短时间内难以突破完成自主,这也是事实,目前来说整个芯片制造生产相关技术,我们自己的国产化不到50%,也就是说目前半导体领域产业链,我们还是非常依赖进口技术设备。
很多人都说芯片这个最主要的问题在光刻机,这个其实也没有错,但是也是并不完全对,光刻机是半导体芯片领域的最重要的环节之一,我们目前来说芯片领域的问题其实并不只是卡在光刻机技术上面,很多人都认为我们把光刻机技术攻克了,我们就可以完全实现自主化,这个说法有点草率了。
光刻机是我们众多难题里面的一个,其实其他的难题还在努力解决,不说其他就说硅片平面打磨技术我们都还是靠进口设备,这些只是被光刻机技术难题掩盖了而已,绝大多数人根本不知道这些,不过光刻机技术的确是我们目前最头疼的问题,也是最想要快速解决的问题,光刻机技术的难点在于四大方面。
第一方面就是光源系统,第二方面就是光学镜头系统,第三点就是双工平台系统,第四就是EDA系统,这四个只要有一个做不好,那么基本上就是达不到想要的成果,荷兰阿麦斯光刻机之所以能独霸,原因就在于它的十万个零件有欧美日韩等几十个国家共同提供,也就是说几乎是世界上科技最发达国家都加入了进去,并不是单独一个国家的水平。
我们国家之所以短时间难以突破,原因还是在于我们一个跟几十个较量,所以难度可想而知是什么样子的,知道这些了以后就不会觉得我们的科学家不够努力了吧,毕竟全世界没有哪个国家能单独生产出来高端光刻机,美国不行日本不行德国不行英国不行法国同样也不行,意大利荷兰更不可能,我们正在做他们做不到的事情。
虽然说我们现在的最先进的二十八纳米技术光刻机还在实验室里面,并没有真正的下线进入市场,主要的原因其实还是在精密度以及稳定性方面迟迟没有获得突破,虽然说过去几年陆陆续续都报道出来一些关键技术的突破,现实却是这些技术突破还在实验室里面,并没有真正的运用到实践当中,离真正运用到光刻机上面还有不少的时间。
这次长春突破的技术是光刻机关键技术之一,这种技术就是物镜系统里面的光学投影物镜制造,这个技术其实就是最关键技术之一的镜头物镜折射,用德国科学家的说法就是,这个镜头的镜片平面的平整度非常光滑,打一个比方就是把镜片放大到面积100平方公里 平整度需要保持在十厘米误差以内的平整度,可想而知难度有多高。
这次长春光机突破的这个技术就是这个了,镜片上面的突破,可以说光刻机最难的难点之一已经解决的时间不会太久,加上我们国家的光源系统稳定性也是非常好的,所以现在的两个核心问题技术获得突破,这个是可喜可贺的,但是也要明白突破并不代表已经完成,只是说技术突破离实际运用还早。
以我们这些年了投入跟技术突破,我们的光刻机很多技术已经得到解决,但是想要真正达到最先进水平并且用到生产上面,短时间内几乎不可能,按照现在的技术突破速度,我们想要达到先进水平,十五年内很难,因为这是一个产业链,并不是单独的某一样设备问题,整个产业链技术的提升才会真正帮助我们在光刻机在半导体领域获得全面突破达到自主话先进水平,所以说单独技术突破值得高兴,但是还是要认清现实需要更加努力,全方位努力才可以,不能偏科。