当前中国有能力自己生产光刻机,上海℡☎联系:电子装备有限公司通过十七年的“卧薪尝胆”,持续攻关,基本掌握了高端光刻机的集成技术,并部分掌握了核心部件的制造技术,实现了“用中国人的光刻机造中国芯”的梦想。
光刻机是一个由几万个精密零件、几百个执行器传感器、千万行代码组成的超复杂思维系统,要制造出光刻机,不仅仅需要科学技术上的攻关突破,还需要将大量的技术集成起来。
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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℡☎联系: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。
国外品牌主要以荷兰ASML(镜头来自德国),日本Nikon(intel曾经购买过Nikon的高端光刻机)和日本Canon三大品牌为主。位于我国上海的SMEE已研制出具有自主知识产权的投影式中端光刻机,形成产品系列初步实现海内外销售。正在进行其他各系列产品的研发制作工作。
参考资料来源:***——上海℡☎联系:电子的光刻机诞生之路
中国有自己的光刻机,由中国科学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,这是世界上首台用紫外光实现了22nm分辨率的超分辨光刻装备,为纳米光学加工提供了全新的解决途径。
在光电所的努力下,中国的光刻机研制跳出了缩小波长、增大数值口径来提高分辨力的老路子,为突破22nm甚至10nm光刻节点提供了一种全新的技术,也为超分辨光刻装备提供了理论基础。
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利用超分辨光刻装备,项目组为航天科技集团第八研究院、中科院上海℡☎联系:系统与信息技术研究所、电子科技大学、四川大学华西二院、重庆大学等多家单位制备了一系列纳米功能器件。
包括大口径薄膜镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射器件、生化传感芯片、超表面成像器件等,验证了超分辨光刻装备纳米功能器件加工能力,已达到实用化水平。
参考资料来源:光明网——我国新一代超分辨光刻机通过验收
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℡☎联系: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。
按照高端、中端、低端三个档次来划分的话,中国目前是属于第三档,正在努力的向第二档迈进。
高端光刻机市场被ASML垄断高端光刻机的市场目前只有ASML一家,也算是应了那一句话“无敌是多么,多么寂寞”。有朋友习惯把ASML生产的高端光刻机叫“万国牌光刻机”,主要是因为光刻机并不算ASML自己独立生产完成的,95%的零件都是从其他国家采购的,但是这依旧无法动摇ASML在高端光刻机市场的地位。目前ASML的主流产品是7nm的光刻机,5nm的光刻机据说已经研发完成,正在准备量产。一旦这些5nm的光刻机开始售卖,到时候对手机芯片来说将会是又一场革命。
中端光刻机市场ASML、尼康、佳能相互竞争其实说竞争有点过了,按照目前的情况来看是ASML占据大优势,尼康和佳能陪跑。日本的尼康和佳能其实在十年前还是和ASML同等水平,但是由于方向选择错误,进而在光刻机进程中逐渐落败,高端光刻机市场也从之前的三足鼎立变成了现在asml一家独大。由于尼康和佳能在高端光刻机市场毫无优势,所以两家公司已经在光刻机研发方面投入越来越小。佳能已经放弃了光刻机的生产,尼康也只是保留了小部分的产能;可能在不久的未来,两家公司的中端光刻机也没有任何市场了。
低端光刻机市场上海℡☎联系:电子非常有竞争力虽说中国的光刻机在中高端都没有像样的产品,但是在低端光刻机市场上表现十分亮眼。在2018年上海℡☎联系:电子出货光刻机50-60台,在2019年出货量也达到了60台左右,这个成绩还是十分喜人的。目前上海℡☎联系:电子出货的最先进的光刻机是90nm的,还是离中端光刻机有一定距离。同时我们需要注意的是上海℡☎联系:电子性质其实和ASML公司有一点类似,他们都更像是组装商。比如上海℡☎联系:电子生产的光刻机中的光栅元件等还是来自于进口,并没有实现国产化,依旧有着被人卡脖子的风险。
由于早些年国内对光刻机这块并不算重视,导致中国光刻机的起步晚、资金投入少、人才也相对不足,这些都是需要解决的问题。除非由国家牵头并且进行人才资源的相关倾斜,否则国产光刻机最多也就能达到中端水平,基本上不具备追赶上ASML公司的可能性。
我国造不出光刻机,有以下三个原因:
1.因为我们的技术有限。为了阻止我们的技术发展,西方国家阻碍了一些技术进入中国。因此,这一限制将影响中国在光刻机的发展。
2.事实上,我们的许多组件的使用取决于国际市场,在这种情况下,我们很难获得国际市场的支持。
3.ASML的成功是因为其技术的局限性,更重要的是,它把一些企业当成了自己的股东,比如三星、台积电,英特尔等等。
所以在这种情况下,会发现光刻机在中国的发展并不是特别突出。正是因为光刻机的限制,中国在芯片领域的代工确实受到了很大的影响,华为不得不受到限制。因此,只有不断自主研究和开发属于我国的光刻机,才能打破这种束缚。
中国目前已经有了成熟的光刻机产品,只是说在技术水平上和光刻机的领头羊ASML差距比较大而已。
我国企业已经量产了90nm制程的光刻机虽说中国在中高端光刻机市场缺乏竞争力,但是在低端光刻机领域还是占据了相当大的市场。目前国内最好的光刻机企业是上海℡☎联系:电子,已经能够生产出来90nm制程的光刻机;据相关报道该企业的28nm制程的光刻机将于2021年正式量产,有生产出7nm芯片的能力。不过现在并没有成品曝光,相关的数据暂时还不能确定。现在的难点就是如何在中高端光刻机领域取得突破,如果一直只是在低端市场摸爬滚打,那么最后的收益相当有限。
光刻机技术落后其实是历史遗留问题其实在上世纪八十年代的时候中国光刻机技术处于世界领先水平,当时ASML还只是一个小公司,在众多企业中并不显眼。为什么中国的光刻机最终全面落后?主要有外企进入中国和不舍得花钱两个原因。在八十年代大量的外企进入中国,带来了众多成熟的产品和技术,芯片就是当时技术含量最高的商品之一。外企的芯片相较于国内的企业来说质量好价格也便宜,于是众多的企业纷纷开始直接购买外企的成品而放弃了自主研发。由于缺乏国内订单大量光刻机企业开始谋求转型,再加上当时国家也并没有进行相关扶持,最终在光刻机领域就慢慢的落后其他国家。
目前国内的研发环境并不算好毫无疑问光刻机算的上目前科技界最顶尖的技术之一,这种技术要完成赶超需要不断的和其他国家交流合作,从他们的产品中吸取经验和教训,进而才能在有限的时间内完成赶超。但是现在是什么情况呢?国外的企业在光刻机领域纷纷拒绝合作,我们只能选择闭门造车。只要美国不放松对国内光刻机企业的围追堵截,那么我们只能投入巨额的资金和技术慢慢追赶。不过ASML公司的产品已经和国内产品差距太大,短时间内没有任何追赶上的可能性。如果我们想要绕过现有的光刻机技术走出一条自研道路,那么需要的时间可能更久。从目前的形势上看,我们的光刻机如果想追上现在国际一流水准的话最起码都要十年以上,想要完成赶超更是天方夜谈。不过现在压力大也是好事,在强压的下的中国企业肯定会更有拼劲,说不定未来会创造奇迹呢?