华为有可能造出光刻机吗?光刻机为什么能卖8亿?看完长知识了
前一阵子华为手机芯片生产问题遇到障碍的新闻在咱们身边可以说是铺天盖地。新闻除了让我们国人有点愤懑之外,还将一个之前从未听说过的设备带入了我们的眼帘,那就是光刻机。高端机型的生产技术现在掌握的国家屈指可数,这其中暂时还不包括咱们中国。网上有很多朋友都会有一个共同的疑问,咱们中国就造不出来一个光刻机吗?如果集合了一些高级的技术人员,需要多久才能把它造出来呢?华为多久才能生产光刻机呢?
在解释这问题之前,我给你简单的说一说,究竟光刻机是什么东西。最好理解的方法就是,光刻机就是一个具有高精度的光学曝光仪器。要知道它都是把纷繁复杂的线路准确的印制在一个只有几纳米大的硅片上。这就要求机器本身的精度和相关联的技术要非常的成熟。一台光刻机能卖到八九亿,甚至更多。在这个领域之中最厉害的国家就是美国,因为他们拥有光刻机最多的专利,其中包括最为重要的对准技术专利。
现在各个代工厂拒绝为华为提供新的芯片生产订单已经是一个残酷的事实,为了解决这个问题的话,我们是不是应该拼力一搏自己研发一款光刻机呢?如果这个任务落在了中国通信技术领域的强者华为身上,可能成功吗?
其实这并不是一件简单的事情。华为公司技术固然强大,但是在光刻机的研发制造领域可以说是一个"小白",在全无累积经验的情况下组建团队进行开发的话,其实很像是盲人过马路,速度会很慢,成本也会非常高。而且华为最为强势的核心技术也不在制造领域,而是芯片设计领域。
其实说咱们中国没有制造光刻机的能力是不准确的。咱们国家的上海微电子装备厂商就拥有制造光刻机的能力。但是受制于技术的局限,他们制造的光刻机是没有办法满足高端芯片5纳米工艺的需要的,只是属于单一功能的终端产品。不过最新的好消息是他们已经能够将现有90纳米节点的工艺缩小到28纳米。可能在2021年就能将新的设备进行量产。
要知道制造一台光刻机所需要的绝不可能是一个国家,至少现在国际上最高端的该类设备生产厂商荷兰ASML所生产的光刻机,要是细分部件的话,那设计的国家就包括了德国(镜头)、日本和美国(光源)等国家。而我们国家想要自主研发更为先进的设备,这些问题应该也是绕不开的。
相信很多人都知道,华为被芯片禁令限制了进一步的发展,但这个限制也仅仅是在制造端,而不是设计端。此前华为任正非就曾表示,所谓封锁也只是封锁了制造芯片的光刻机等设备,而并不能阻碍中国自主研发设计芯片的发展。这意味着,华为是有能力设计出全球最顶尖的芯片,而仅仅是受制于制造端。
杀不死我的必将使我更加强大,就在芯片禁令生效之后,华为内部甚至中国企业,纷纷都开始重新认识自主研发 科技 的重要性。将重要的 科技 掌握在自我手中,不用再受制于人,是每一个出海的中国企业必须面临的问题。与此同时,也开始投入重金在半导体 科技 领域。
这次卡脖子的光刻机技术,是重中之重。不过国外的各种公司却依然投来了鄙视的目光,认为光靠中国自主技术去研发,根本不可能设计出自研芯片。随着国外势力的这种冷嘲热讽,中国各高等院校开始加入了这一场反击战。
让技术的回归技术,光刻机在内部结构中,最主要的三个部件就是光源、光学镜头,以及双工件台系统了。
最近一段时间,年初开始进行光刻机研究的清华科研队伍,终于取得了新的突破。唐传祥带领的科研团队,通过新的验证方式,获得了一种新型加速粒子,命名为稳态微聚束。而它最重要的波长对应的波段,刚好是EUV光刻机所需要的核心光源技术。
这一消息被证实后,许多国外的光刻机设备工程师都不由地赞叹,该来的还是来了。这一步骤的完成,将预示着中国自造的光刻机研发成果,已经进入了新的里程碑。
这个消息也让很多关心中国光刻机进展的朋友们,大为惊讶。也发出了另一种赞叹的声音,有可能中国将在未来几年之内获得更快速的进展,包括了目前难以攻克的光刻机设备。不过来自国内的声音,清华大学科研的成功,预示着光刻机高精尖技术的加速,可能真的用不了几年就能收获更大的惊喜。
果不其然,据最新媒体的报道显示,清华科研团队参与的项目中,华卓精科研发的成果方面,本身产品的应用精度已经达到了世界先进水平,1.8nm的参数足以媲美当今先进的光刻机标准。
而我们知道,双工件是ASML这家机构最看重的技术。ASML不用多解释,作为世界最先进的 光刻机设备制造商,实力非常雄厚。这次清华团队的研究成果能够匹配ASML的1.8nm水平,就已经说明了我国的实力,毕竟连日本的尼康等公司,都没有能够做到1.8nm的水平。
这个结果足以打脸国外之前那些媒体,另外除了我国的高等院校参与之外。目前,中科院的高能辐射光源设备,也已经能够用0.1nm镀膜的参数,全力投入使用。
至此目前EUV光刻机所需的三大件均已完成里程碑的突破,这标志着量变终于引起了质变。国内的中科院教授同样发出这样的感叹,有这样的进度和人才储备,未来3年之内完成光刻机的初步模型,指日可待。
而国外ASML一直以来唱衰中国自研科学实力的做法,其实也很容易理解。一来是各国所处的角度不同,二来是很担心中国来冲击到它的世界光刻机的地位。
打铁还需自身硬,中国自研 科技 实力一步一步增强,也让竞争对手们胆寒。 科技 的博弈是未来的主旋律,不断增强人才储备和技术科研成果的更新,才能够不落后。核心技术就要掌握在自己手中,中国芯势必会走出一条自己的康庄大道。
有。
目前荷兰终于解除禁令,卖给中国光刻机了。所以中国有荷兰光刻机。
但这个荷兰先进光刻机并不能代表中国芯片行业的腾飞。中国芯片行业真正的拯救者还得是中国自己。
原本外国加在中国身上的科技限制仿佛全都失效了一样。就在上周,有一个好消息传了过来,那就是一直以来处于保护主义不卖给中国光刻机的荷兰,同意我国以高价从全球光刻机巨头,ASML(阿斯麦)手中,采购14nm光刻机。
长久以来由于光刻机本身的特殊性,我国的网民甚至一度将其看作了半导体产业的救命稻草。但事实上,光刻机,只不过是芯片生产线上的一个零部件而已。或者说是一个生产环节。而一个芯片的生产,至少需要七大流程,分别是扩散,光刻,刻蚀,离子注入,薄膜生长,抛光以及金属化。
那么每个流程又需要多少设备呢?我们以中芯国际的12寸集成电路为例,造一个这玩意儿需要扩散设备22种,光刻机需要8种,刻蚀设备需要25种,离子注入设备需要13种,研磨抛光设备需要12种,清洗设备需要17种。
此外,还有涂胶设备,PVD设备,测试设备,检测设备,等等等等,林林总总少说得要数百个生产环节。一个光刻机,可不是万能药,能解决数百个生产环节的问题。
所以,单纯一个光刻机,肯定不可能实现中国芯片的全面飞跃。
但是,这并不意味着我是一个悲观主义者,外国人卖给中国光刻机这件事情的确
可以看作是中国芯片行业的重大转折,只不过最重要的点,并不是在光刻机上,而是在卖上面。
我国现在其实已经可以制造激光刻机了,主要制造厂商不是别家,是上海微电子。这家企业曾经还上过***的节目,就是在将光刻机的制造。
其技术虽然是国内顶尖,但是在国际上就比较落后了,落后于荷兰的ASML两代水准。但是按照中国人的实力,别管落后多少,有就行,只要有了,很快就能追赶上国际主流水准。
而这次之所以欧美国家愿意把自家的光刻机卖给中国馆,其最主要的原因还是那个老生常谈的理由,那就是因为中国有了。在中国没有某项技术的时候,欧美国家肯定会横下一条心,用全力阻止中国购买或者是研发。
但是当我们有了这项技术的时候,那么对方就会知趣地解除掉所有关于我国的限制。同样是芯片产业,最先拿到欧美解除令的其实还真不是光刻机,而是刻蚀机。这项技术禁令的接触时间,是在2015年。
当时美国商务部下属的产业安全局是这么说的:中国已经从事实上获取了来自中国企业的、和美国产品数量、品质相当的刻蚀设备,继续实施国家安全出口管制措施已然毫无意义。
现如今中国已经可以完全可以自行生产芯片制造环节中需要的全部仪器,而且不会落后于国际领先水准太多,最多也就落后国际主流水准一代到两代。也有个别产品,比如中微半导体的蚀刻机已经达到了国际先进水准,还有一小部分水平停留在三代以前。
总的来说,中国的芯片行业,前途是光明的,但是这个光明前途,并非是荷兰光刻机带来的,相反,是因为我国芯片行业的未来光明,荷兰才愿意给我们光刻机。
未来世界最大的机遇是中国。随着超级市场的需求和教育水平的提高,中国将有越来越多的科技人才,芯片光刻技术顺理成章轻松解决。
; 在新能源飞速发展和产品智能化的大背景下,高科技进入蓬勃发展阶段,所有高科技产品最不可或缺的核心部件就是芯片了。作为以智能手机为主要业务的
华为
,对芯片的需求量更是巨大。
大家都知道生产芯片最重要的器械就是
光刻机
,但由于受到来自
漂亮国
的制约,“实体清单”规则被修改后,
ASML
因为生产光刻机的技术有一部分来自于漂亮国,受此影响,连带着芯片代工厂也无法为华为公司提供芯片代工服务。
华为现在最先进的芯片是采用台积电5nm工艺制作的
麒麟9000芯片
,但随着“限制令”的制约,
麒麟9000
芯片的库存正在一天一天减少,在无法获得5G芯片的情况下,华为只能采用
高通
的4G芯片,没有
5G
芯片的支持,华为的5G手机只能当成4G来用,也因此,华为的手机业务受到了重创。
事实上,不仅是华为,我国其他高科技企业现在都处于“缺芯”状态。如果要解决“缺芯”难题,首先我们就要解决光刻机的自产自研问题。
中科院
立功了
为了实现我国高端光刻机的国产化,中科院长光所、上光所联合光电研究院在2009年,启动了“高NA浸没光学系统关键技术研究”,进行高端光刻机的攻坚。该项目于2017年在长春国科精密验收,曝光光学系统研发核心的骨干人员也在同年间转入长春国科精密继续钻研光刻机技术难题。
在此之后,国望光学引入
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
,以及
上海光学精密机械研究所
推动国产光刻机核心部件生产。在2016年,国望光学研发出90nm节点的ArF投影光刻机曝光光学系统,之后将继续向28nm节点ArF浸没式光刻曝光学系统研发进攻。
长春国科经济在2018年也传来好消息,攻克了高NA浸没光学系统的关键技术研究。这也是我国实现完全拥有自主知识产权的高端光刻机曝光光学系统的标志。这些成就的达成都离不开中科院的技术支持,可以说中科院立了大功了。
为什么要花费那么大的精力去研发曝光光学系统呢?这对光刻机的制造很重要吗?这我们就要从光刻机的工作原理说起了。光刻机又叫掩模对准曝光机,它的工作原理简单地说类似于照片冲印的技术。
光刻的过程就是在制作好的硅圆晶表面涂上一层光刻胶,然后通过紫外线或深紫外线透过
掩膜
版,把上面的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上,在
光刻胶
的覆盖下,这些被光线照射到的部分会被腐蚀掉,而没有被照射到的部分就会被保留下来,形成我们所需要的电路结构。所以曝光系统可以说是光刻机的核心组成之一。
国产光刻机正式传来好消息
根据国望光学在发出的公示,
投影光刻机曝光光学系统将应用于28nm芯片的批量生产当中。
在这之前,我国只能制造出用于90nm制程的光刻机,但随着这两项技术的突破,我国对于28nm光刻机制程实现了突破性的进展。
28nm芯片有着比90nm芯片更加优越的性能,用途也更加广泛,尤其是对于新能源产业,如新能源汽车或者智能家居产业填补了对于28nm芯片缺失的空缺。
此外,根据媒体消息,上海微电子也做出披露,在2021到2022年将会交付出第一台28nm工艺的国产沉浸式光刻机。这表明我国完全能实现28nm芯片自由。拥有完整的知识产权和自主产业链,就无畏海外市场在芯片上对我们“卡脖子”了。
虽然28nm芯片已经能满足大部分的生产需求,但是对于华为这些手机厂商和其他一些国产芯片来说,28nm的精度还是不够用的,接下来我国的下一步目标便是进行5nm制程光刻机的攻克,手机对于芯片的精度要求要更高,所以目前我国还是不能停下研发的脚步。
虽然目前我国还没研发出5nm制程的光刻机,但已经可以制造出5nm制程的刻蚀机了,这对于我国芯片发展也是一个鼓励性的好消息。
成果是喜人的,但如果拿来与世界上最先进的7nm制程光刻机比的话还是远远不够的,国产化光刻机的道路还要走很远。
; 国产芯中国“芯”!如果没有华为在通信科技领域的异军突起直接威胁到西方发达国家的核心利益,美国也不会如此丧心病狂的用一个国家的力量对付一个企业,当然我们老百姓也不会去关注芯片这个原本属于科技领域的事情。如今在中国的大街小巷和餐馆排挡,要说什么话题最火,那莫过于“华为5G”和“芯片”这两个话题了。
人们除了惊讶于我国的科技水平居然已经达到了这种地步的时候,也在为我国什么时候才能突破高端芯片的技术封锁而着急。毕竟我们很多人都知道,我国在错过了第一次、第二次工业革命之后,就落后挨打了两百多年的时间,所以每人都都很清楚下一波工业革命的重要性。恰好华为5G的全球领先让我们看到了中国不仅能够赶上第四次工业革命,甚至很大程度上还有引领第四次工业革命的可能,每个人都兴奋不已。
但是目前,我们不得不认识到我国在半导体集成电路方面还和西方发达国家及企业有着不小的差距。在这个节骨眼上,偏偏美国又开始歇斯底里的打击中国科技企业,企图拖慢整个中国的半导体领域发展进程,因此我们很着急,我国何时才能突破芯片的技术封锁呢?
当然,着急是不解决任何问题的,如果着急有用的话,还要那些科研工作者和科学家干什么呢?我们一方面在着急的同时,也得清楚的认识到,即便在西方国家合力封锁我国芯片技术的背景下,我国自己的科技企业,还是取得了突破性的研究结果。
比如我国现有享誉世界的北斗全球定位导航卫星,其中所用的三号芯片现在已经成功的打破了22nm的上限,上海微电子也在当前大背景下加班加点的研制出了能够生产22nm的光刻机。这个消息让全国的科技圈都十分的振奋。
国产光刻机突破22纳米,差距还很大,为啥科研人员如此兴奋?
有不明所以的网友会比较好奇,现在全球最顶尖的芯片是5nm制程技术,甚至连3nm制程的也已经在研发设计中,为什么我们才刚刚到22nm就让国内科研人员异常兴奋呢?原因其实很简单,打个比方在你极度饥饿的时候,别说给你一桌山珍海味了,就是给你一个平淡无奇的白面馒头你都能吃的津津有味!
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。
与此同时,西方发达国家的硅基芯片的制造已经接近了物理极限,“摩尔定律”正在逐渐的失效,我国的芯片技术又在不断的突围。此消彼长之下,我国芯片制造能力追平世界领先水平也只是时间问题而已,更何况我国也在同步研究更加具有竞争力的“碳基芯片”,如果一旦研制成功,我们甚至都不需要再依赖光刻机,那么西方国家的封锁手段也会随之土崩瓦解。
所以,我们不能只是干着急,对于我国的芯片领域发展,还是要充满信心的。
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。