在半导体行业中,如果一家公司想占据领先地位,则技术,材料和设备这三个关键因素必不可少,如果只有技术而没有材料和设备的支持,那么这只是纸上谈兵,反之亦然,毫无疑问,着眼于著名的芯片巨头,他们在这三个方面都有发言权,因此他们可以占领大部分市场,半导体原材料没什么可说的,由于芯片主要基于单晶硅,即载体,因此全球所有材料制造商都在围绕基于硅的芯片开展业务,尽管我们的国内材料领域不是优势,但我们也取得了一些明显的突破,例如,国内高端光刻胶的诞生一举打破了外国的垄断,对于设备而言,这甚至更为重要,因为如果没有相关设备的支持,就无法制造芯片,对于更核心的半导体设备,大多数人必须第一次想到光刻机。
作为芯片制造过程中的关键机器,光刻机对于所有半导体公司都是相同的,有一个关键意义,举一个简单的例子,我们之所以无法征服中国的7nm芯片流程,是因为到目前为止我们还没有EUV光刻机,即使我们想以高价从国外进口,其他人也看不到会卖,另外,世界上只有ASML可以产生EUV光刻机,并且数量非常稀少,并且将由米国控制,因此,今天光刻机的短缺仍然是国内芯片面临的主要问题,尽管华为和中科院以及其他技术公司或机构已开始全面部署,但仍需要一定的时间,突破,但是,撇开光刻机而言,中国的核心设备已达到世界领先地位,这是国之重器。
该设备的名称为刻蚀机,可能不如光刻机知名,但它也起着关键作用,并为芯片的制造提供了最基本的支持,刻蚀机主要用于处理硅晶片,使硅晶片产生一系列化学反应,以便它们可以携带各种复杂的集成电路,除了光刻机,芯片是产业链中另一个不可或缺的设备,相关数据表明,光刻机和刻蚀机一起占芯片制造总成本的四分之一,其重要性可想而知,尽管刻蚀机的精度比光刻机的精度低一级,但普通公司很难做到这一点,目前,只有少数制造商可以在全球范围内生产高端刻蚀机,其中包括我们国内的中国℡☎联系:电子学半导体,由其独立开发的刻蚀机已在高端市场中立足并进入了5nm流程,价格为每单位2000万个单位,这是台积电5nm生产线,必要的设备。
中℡☎联系:半导体一直坚持低调发展的原则,因此大多数人从未听说过它,但是其技术实力在中国是首屈一指的,公开资料显示,中国℡☎联系:半导体成立于2004年,已有十余年的历史,但是,在尹志耀的领导下,中国℡☎联系:电子取得了一些成就,5nm刻蚀机是最好的例子,中国℡☎联系:电子不仅拥有研发能力,而且还完成了批量生产和向客户供货,从而获得了更大的发展空间,据了解,在中国℡☎联系:电子公司半导体突破5nm刻蚀机之后,世界上最大的芯片铸造厂台积电立即走上了寻求合作的大门,现在中国℡☎联系:电子5nm刻蚀机已开始成为台积电5nm的生产线提供设备支持,这意味着家用半导体设备正在不断改进,而台积电的认可足以证明ChinaMicro半导体的实力,现在刻蚀机取得了重大进展,国产光刻机会远远落后吗?相信在许多国内公司的努力下,这两个国之重器将在未来达到新的高度。
5nm激光光刻技术,预示着我们即将能取代ASML,但是5nm激光光刻技术还未安全成熟,因此还是要用ASML技术!
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。
据媒体报道,2018年12月,中℡☎联系:半导体设备(上海)有限公司自主研制的5纳米等离子体刻蚀机经台积电验证,性能优良,将用于全球首条5纳米制程生产线。5纳米,相当于头发丝直径(约为0.1毫米)的二万分之一,将成为集成电路芯片上的最小线宽。台积电计划2019年进行5纳米制程试产,预计2020年量产。
▲半导体器件工艺制程从14纳米℡☎联系:缩到5纳,等离子蚀刻步骤会增加三倍
刻蚀机是芯片制造的关键设备之一,曾一度是发达国家的出口管制产品。中℡☎联系:半导体联合创始人倪图强表示,中℡☎联系:与科林研发(Lam Research)、应用材料(Applied Materials)、东京威力科创(Tokyo Electron Limited)、日立全球先端科技 (Hitachi High-Technologies) 4家美日企业,组成了国际第一梯队,为7纳米芯片生产线供应刻蚀机。中℡☎联系:半导体如今通过台积电验证的5纳米刻蚀机,预计能获得比7纳米更大的市场份额。
中科院SP超分辨光刻机
提问者所说的中国光刻机达到世界先进水平,应该是指2018年11月29日通过验收的,由中国科学院光电技术研究所主导、经过近七年艰苦攻关研制的“超分辨光刻装备”项目。
该项目下研制的这台光刻机是“世界上首台分辨力最高的紫外(即22纳米@365纳米)超分辨光刻装备”。这是一种表面等离子体(surfaceplasma,SP)超分辨光刻装备。
▲中科院研制成功并通过验收的SP光刻机
该光刻机在365纳米光源波长下,单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。结合双重曝光技术后,未来还可用于制造10nm级别的芯片......
中国的刻蚀机的确是达到了世界先进水平,光刻机还早,而且就算是这两样都世界先进了,不代表中国芯片业的前路就不艰辛了。目前中国的刻蚀机的确领先,5纳米等离子体刻蚀机已经通过台积电验证;但是光刻机就差多了,之前新闻报道中提到的“中科院SP超分辨光刻机”其实最多只能算是一个“原型机”,和ASML的光刻机不能相提并论,也不能用来制造芯片,还需要攻克一系列的技术难题退一步讲,就算是中国的光刻机与刻蚀机都达到世界领先就解决问题了么?ASML的EUV光刻机我们已经下单等待交货了,是不是到货以后中国就可以生产7nm甚至是5nm的芯片了不要把问题想简单了,以为芯片也只有光刻机和刻蚀机。芯片制造的技术、经验、工艺以及人才是一个系统性的工程,台积电也不是一天建成的,有了光刻机也不代表我们就能造出最顶尖的芯片。
中国的刻蚀机的确是达到了世界先进水平,光刻机还早,而且就算是这两样都世界先进了,不代表中国芯片业的前路就不艰辛了。
目前中国的刻蚀机的确领先,5纳米等离子体刻蚀机已经通过台积电验证;但是光刻机就差多了,之前新闻报道中提到的“中科院SP超分辨光刻机”其实最多只能算是一个“原型机”,和ASML的光刻机不能相提并论,也不能用来制造芯片,还需要攻克一系列的技术难题。
退一步讲,就算是中国的光刻机与刻蚀机都达到世界领先就解决问题了么?ASML的EUV光刻机我们已经下单等待交货了,是不是到货以后中国就可以生产7nm甚至是5nm的芯片了?
不要把问题想简单了,以为芯片也只有光刻机和刻蚀机。芯片制造的技术、经验、工艺以及人才是一个系统性的工程,台积电也不是一天建成的,有了光刻机也不代表我们就能造出最顶尖的芯片。 再退一步讲,如果一流光刻机和刻蚀机都国产了,台积电也变成了中国企业,中国的芯片业就独步天下了么?当然不是,我们还需要高通、苹果、英伟达、英特尔、赛灵思、德州仪器这样的芯片设计、研发、制造和销售公司来打造整个芯片行业的产业链 芯片行业的产业链非常长,不是靠几台光刻机和刻蚀机就能解决问题了,上、中、下游都有众多厂商在其中竞争搏杀,从这个意义上来讲,中国的芯片行业并非全面落后,但前路的确依旧艰辛,需要我们继续努力!!
当中国中℡☎联系:公司宣布已经掌握5nm刻蚀机技术并领先全球的时候,有不少国内自媒体再次站出来,义正言辞地宣布中国的芯片制造业已经领先全球,不惧美国、荷兰、德国、日本等高科技国家。
就5nm刻蚀机技术而言,中℡☎联系:确实已经步入世界领先水平,但绝没有像公众号鼓吹的那般“实现弯道超车”。其实芯片制造业的上下游供应商和制造商有很多,中℡☎联系:也仅是在这一个闭环中的一个环节上取得领先地位,但在芯片制造业的整体水平仍是落后状态。
荷兰ASML公司几乎垄断了全球的高端光刻机生产及供应,尤其是EUV光刻机,在2019年仅向全球供应了26台,其中近一半都被提供给了中国台湾的台积电。而中国大陆的中芯国际连续多年向ASML公司提出购买要约,并先期支付巨额交易费用,却迟迟等不到荷兰ASML方面发货的消息。