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。
近两年,我国半导体行业的发展速度很快,但和美国等 科技 巨头相比较,技术仍是落后别人,但是国内产生所自研的技术、设备都能达到世界领先水平。最成功的案例莫过于蚀刻机设备,国内芯片企业所自研的蚀刻机已打破海外的技术垄断。
很多人都不清楚,蚀刻机的重要性并不低于光刻机,两者皆是生产高端芯片的重点设备。
但是,我国的光刻机设备一直处于十分落后的状态,很难让国内半导体厂商生产出高端芯片工艺。而蚀刻机在我国却是特别先进,用于下一代新高端工艺芯片生产,也是绰绰有余。
据了解,中℡☎联系:半导体的所自研的高精度蚀刻机已达到5nm,是国内半导体高端设备的顶尖存在,更是国际半导体行不可忽视的力量。在全球半导体设备企业满意度调查中,中℡☎联系:半导体公司排进世界第三,这也说明很多客户对于中℡☎联系:半导体产品是非常认可的。
要知道,中℡☎联系:半导体之所可以取得今日的巨大成就,完全离不开中℡☎联系:半导体创始人尹志尧,尹志尧拥有200多项各国专利和86项美国专利,而在美国硅谷也是具有一定影响力的华人之一。60岁时的尹志尧身披荣誉,决定携带团队回国创业。
尹志尧携团队回国,创办了中℡☎联系:半导体公司,并且展开对蚀刻机设备的研发,仅仅几年时间,中℡☎联系:半导体企业便自研出第一代介质刻蚀机,该蚀刻机采用单独操作双反台,该设备相比其它蚀刻机效率提升了30%,中℡☎联系:半导体也在市场上获得了好名声。
随着中℡☎联系:半导体的创新技术不断产出,在一段时间当中,中℡☎联系:半导体毅然遭到了美国技术的封锁,直到2015年期间,美国才放弃对中℡☎联系:半导体公司的技术封锁。
中℡☎联系:半导体成立的第11年,中℡☎联系:半导体再次自研出首台最先进的5nm刻蚀机,自此,中国的5nm蚀刻机在全球确立了5nm刻蚀机技术的地位领先。
现如今的中℡☎联系:半导体5nm蚀刻机设备已和台积电等芯片代工企业采购,目前,对于国内的芯片产业链来看,中℡☎联系:半导体已经可以长久的供应技术维持。
对于中℡☎联系:半导体公司的未来发展你怎么认为?
主要是用于手机,笔记本之类的设备了,机床,机械之类的根本用不着精度这么高的芯片!
其实是可行的,同样尺寸的CPU,7nm比14nm可能高30%左右的硬件性能,但如果用不同的开发框架和开发语言,同样的CPU性能可以相差5-10倍。所以如果硬件性能吃亏,就要在软件实现上花功夫。比如苹果的iOS+C语言,开发的应用比安卓+Java快5-10倍,所以苹果双核CPU手机比安卓8核手机流畅和稳定。 现在华为的鸿蒙,也是编译成本地代码的,所以性能显著高于安卓,这可以弥补CPU的差距,但缺点生态和技术人员需要时间培养。
上海℡☎联系:电子现在才成熟生产65纳米芯片。这种形式我看还要100年才有可能搞岀七纳芯片啊。中℡☎联系:我对你们太失望了。干脆把中℡☎联系:交给华为来管理。我看华为最5年能搞出7纳芯片来。
大家嗨的不累吗?都合资几十年了,我们连一台汽车动都弄不好,不说那么远的。慢慢来吧,牛皮吹破了,臭水都往自己头上倒。脚踏实地发展,我们谁都不怕。
集成电路分民品级、军品级、航天级等几个级别,其差别在于军品级和航天级的集成电路的耐压、抗干扰、抗过流、稳定性和可靠性等项指标均要远远高于民品级的集成电路。因此,一些集成电路的制造因其使用环境的不同,是有明显差别的。也就是说,你不能随便拿个市售的集成电路块就往军品和航天器上装,而是要使用规定型号的特定集成电路块。这和高级不高级没关系。你认为的“高级"的民用集成电路块,恰恰不充许用来替代"低级"的军用集成电路块。就是因为军品的各项技术要求要高于民品。
我觉得可以通过5G通讯将复杂计算交给大型计算机,手机自身的芯片只处理简单计算,正好我国的大型计算机和5G技术是强项,可以暂时绕过芯片的小型化,一个天河计算机应该满足一个城市所有手机用户的运算需求。根本就不是指的芯片的体积大小,而是指的芯片的集成度!说得形象一点就是芯片中元器件之间的间距大小和数量的多少,可以说5纳米和28纳米的芯片你仅仅从外观上看是无法区分的,但是性能却有天壤之别。现在的华为公司有研发设计芯片的能力,但是绝对没有生产能力,全部需要代工!
而为华为公司代工生产芯片的厂家又被美帝所控制,荷兰生产光刻机的“阿斯麦”公司也是同样原因被美帝所控制,所以,我们太难了!自己生产高端光刻机?目前绝对不可能!研发?钱不是问题,时间是个问题!技术是最大的困扰!这不是三年五载就能解决了的!高端光刻机的研发难度肯定超过两弹一星、超过航空发动机!绝对不是表表决心喊喊爱国口号就能解决的!大家可以想一想,一个圆珠笔笔芯的珠子困扰了我国多少年?光刻机的技术号称‘外星科技’。
军用芯片也同样需越小越好,如卫星、导弹、军机等。同样功能的CPU若精度太大势必加大体积与能耗。现美国为何强要台积电到美国设5奈米厂,最主要是生产美军用芯片。如F35不单只是一作战飞机,而且可当作战指挥平台。可同时指挥其他战机、无人机、甚至导弹发动攻击与防御。超大量的运算若无5奈米或5奈米以下的芯片是不可能做到的。
5nm7nm指的是工艺而不是芯片大小,影响的一个是芯片的晶体管集成数量 一个是功耗;其它功能毫无影响,目前芯片3nm基本上是物理极限因为再小就会互相干扰而且工艺成本过高,即使中国投入资金从芯片工艺提升来说意义不是很大,intel并没有走这条路因为前面没有多少持续挖掘的潜力了;所以中国也无需担心,中国即将拥有14nm工艺能力而台积电和三星即将3nm到顶了。
首先国家或者国企一点都不缺钱研究这个芯片,是缺人才,大家都说支持华为买华为,不是错,而是作用不大,华为任老自己都说了根本不缺钱,不是钱的问题,各个教授也都说了不是钱的问题,最后说一句,总有自己工业软件更难更可贵
虽然不懂芯片,我不知道可不可以先做电脑芯片,适当的给予一些优惠,这样好歹我们小老百姓还能支持一下(保证质量的前提下)大一点就大一点。反正我的机箱不差那点空间。能让大众支持的东西才能更好的发展和延续。
我猜军队有些高端芯片要求算法都非常高的,特别是特种飞机和特种卫星芯片,军队用的超级计算机,这些超高端芯片国外永远不可能卖给你的,其实国内能做高端芯片制造的,不过没有军转民而已。落后的是民用方面芯片制造,民用芯片不同于军用的,军用的研发有源源不断的资金用作开发的,关乎国家安全的再贵都要自己做的。民用的就不同了,本身有市场和自身资金资源的限制。还有人才。
对比一下电脑,其实现在的家庭电脑硬件配置是过剩的,为了应对更新换代,软件也升级,但个人实际使用感却并不好,就如Xp升级为win10,硬件升级了那么多,个人使用感还不如老机器,这就是软件系统问题,加多了很多不大用的功能,导致系统过于庞大。手机目前面对的情况是一样的,大部分人手机硬件是过剩的,就算我们新手机的硬件配置降低,只要软件能够更加优化,完全足够使用。
刚好相反,我们会加大开放。这不是谁家市场香不香的问题,今天的被动很多是美国的技术和标准制高点造成的。中国制造2025为啥重要,为啥让美帝忌惮,就是制高点问题。
来源是荷兰阿斯麦尔公司的光刻机。
中芯国际14nm光刻机的来源是荷兰阿斯麦尔公司。准确点说并不是14纳米,而是28纳米光刻机,14纳米是中芯国际的量产芯片制程,而不是光刻机的精度。作为duv光刻机最高也就是28/22纳米精度。荷兰阿斯麦尔光刻机目前几乎处于全球垄断地位,市场占有率高于90%,中芯国际的光刻机也是荷兰阿斯麦尔公司的。
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℡☎联系: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℡☎联系: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。
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。