自由人高哥
目前阿斯麥代表的euv光刻機是世界頂尖光刻機,再次一點的是日本的尼康與佳能,再次一點的,哈哈,就是上海微電子了。頂尖光刻機,數量少,價值高。光刻機市場銷量呈金字塔結構,但是利潤呈倒金字塔結構。
同一個製程,誰最先進,誰統一整個市場。所以目前世界光刻機市場銷量方面呈現阿斯麥統一一流市場,日本尼康佳能統一二流市場,中國統一三流市場,但是利潤最少。
題主說的能不能造光刻機應該指的是能不能造阿斯麥一級的euv光刻機。這種光刻機的製造是整個西方世界最先進工業體系配套經過不停摸索出來的結果。
阿斯麥的鏡頭大部分都是世界頂級相機生產商蔡司製造的,而光刻機上的鏡頭,很多都是通過工人藉助高精密機器打磨的,這些工人大部分是世代相傳的手藝,而中國目前工業化也就幾十年。
機械部分的加工精度也要求很高,而德國通快等機床產業也為阿斯麥提供了支持。
所以如果中國能造出阿斯麥一級的光刻機,也就意味著我們的產業鏈上的公司已經具備世界第一流的水準,也就意味著航天,艦艇,飛機,發動機的水準也具備第一流水準。
至於說芯片是不是就可以挑戰美帝霸權了。答案是不能,因為美帝掌握芯片霸權並不是因為可以製造芯片。拿日本舉例,當年日本在低價購買到美國的芯片製造技術後,迅速擴大產能。在芯片製造領域,把美國打敗,但是因為芯片設計與基礎科研的落後,在美國推出cpu等通用芯片後,日本整個產能都顯得落後一代。
所以,美國的芯片霸權在設計層面是因為1.計算機基礎理論的研究走在了世界最前沿。2.成熟的金融體系為高風險活動提供資金。3,健全的制度環境保證金融體系的健康運轉。起碼在這些方面,我們還落後很多。
秋塘夜雨
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前段時間,中芯國際向荷蘭ASML訂購了一臺EUV極紫外光刻機,這是中芯用於7nm工藝的光刻機。但是,ASML的突然意外失火,讓中芯錯失這臺機器。實際上,就算不失火,我估計中芯也拿不到這臺機器!“技術的壟斷”不會讓我們掌握這項關鍵性技術。我們即使無奈,卻只能“忍氣吞聲!”
我們先解決一個問題:為什麼荷蘭ASML公司可以壟斷80%的光刻機市場份額?原因很簡單,技術先進。而我們為什麼製造不出光刻機?同樣原因很簡單:技術落後!
我們首先要知道,光刻機是什麼?
光刻機,通過將各路電路的圖案經過激光,縮微投影爆光到光刻膠上。看似簡單的解釋,其實非常複雜。所以,如今做的最好的就是荷蘭的ASML的光刻機。而,尼康,佳能,中國的上海微電子裝備和它相比還遠遠不如。
那麼,為什麼臺積電,三星可以擁有ASML最先進的光刻機呢?主要是因為臺積電,三星在ASML中都有股份。所以,它們可以第一時間使用到ASML公司的光刻機。
目前,我國為了擺脫這種困境,專門成立了,上海微電子裝備有限公司(SMEE)。終於在2007年研究出了90nm高端投影光刻機;而在2016年內部驗收了28nm光刻機。雖然說和荷蘭ASML的7nm光刻機相去勝遠,但是這已經是進步。
其實,上海微電子的在光刻機領域的進步雖然有目共睹,但是和荷蘭之間的差異還是非常大的。這裡主要是因為一些關鍵零部件,還是來歐美髮達國家,比如瑞典的軸承,德國的鏡頭,美國的光柵,法國的閥件等等。而這些國家對於中國零部件都是禁運的。
所以,在這些關鍵的零部件中對中國進行禁售,也是反映了歐美國家害怕,一旦中國掌握了光刻機技術,會對歐美國家產生多大的影響,特別是在芯片領域的自主。
而光刻機中的一些關鍵技術,需要我們特別注重基礎科學研究,加大投入。只有在慢慢的投入過程中獲得提升,才能夠擺脫西方國家的壟斷。
LeoGo科技
如果中國可以做出光刻機,歐美國家會有什麼反應?這確實是個值得探討的問題,不只是光刻機,在我們這幾十年高速發展的歷史已經證明,我們需要進口的東西別人會聯合死勁抬高價格賺我們的錢並且還不會把最好的賣給我們,當我們萌芽發展起來以後又不停的阻撓壓制我們,最後靠我們的堅強反過來又搞死他們。光刻機一樣,當我們做不出來時價格高昂還不把好的賣給我們,當我們可以做出光刻機可以大批量生產時,估計也會遭遇這樣那樣的阻撓。
目前國產光刻機可以說還處於剛剛發芽的狀態,別人ASML已經在7nm製程上大展身手了,我們量產的設備也就90納米,我們才剛剛研發出22nm的光刻機,差距不是一般的大。因為我們的光刻機起步很晚,再加上以前忽略國產高端芯片的研發製造也有關係。但早在2009年國產封裝光刻機就開始了生產,由上海微電子裝備有限公司研發的封裝光刻機應用在了江陰長電先進封裝有限公司裡,並且應用在8英寸及12英寸的多層光刻中。
現在研發出世界第一臺單次成像達到22納米的SP光刻機,也是非常厲害的了。這種光刻機與ASML的光刻機模式是不一樣的,按照ASML傳統模式走可能我們要實現趕超超越還不知道是猴年馬月的事情了,不過SP光刻機可能會改寫這樣的狀況實現彎道超車。看似22納米與目前高端的7納米差很多,但情況並沒有這麼悲觀。雖然SP光刻機單次成像達到22納米,但結合多重曝光的技術,可以製造10納米以下的信息器件。只不過要等到2022年左右才能完成驗收,還要等幾年才能成熟的應用。
在現階段我們國產光刻機還很弱小時,即使是歐美國家也沒有辦法阻撓,最多也就是封鎖封鎖技術和人才。但一旦有一定形成一定的氣候時,他們可能就會有各種各樣的方法與藉口進行阻撓到他們市場銷售等等。但就像以前家用電器發展一樣,當我們強大到一定程度時,對他們形成反衝擊又不得不接受我們,只要產品品質夠好,光刻機也會是一樣的。這幾十年的發展道路就是這樣走過來的。
不過,好事雖多磨,但終究會好起來的。
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東風高揚
我對光刻機不懂,對芯片也不懂,只說說自已的看法。
在很多人眼裡,光刻機和芯片就是唯一的高科技,製造光刻機只有何蘭那家公司,製造高端芯片只有臺積電和三星。
不管是七納米也好,五納米也好,就是全宇宙第一也好,都是為了減少芯片體積,好塞進功能日益增加的手機裡面。但芯片可不止用於手機,上至航天器,下至日常電器,都有芯片的存在。軍用芯片要求皮實耐操,日常電器要求簡單實用,對芯片體積要求不大,我想,生產這些芯片用不了何蘭公司的七納米光刻機吧。
現在增長最快的是車載芯片,汽車那麼大,芯片大點應無所:謂。高通芯片再先進,目前也指染不了。
再說,荷蘭公司一年也就生產十多臺高端光刻機,除了臺積電和三星等,不見多少歐美公司用。可見撐死也就那麼大市場,並非不可或缺。如果荷蘭公司的產品有航母丶火箭丶四代機那麼重要,甚至有挖洞的盾構機那麼重要,早就沒荷蘭公司的事了。
我是農民,語文水平不高,別笑我文筆不通。
槓上槓胡了
如果我們做出光刻機,那對於我國芯片產業是最好的,說明我國的科技產業進去了新的發展階段,基本上是即將結束了國外芯片一家獨大鵝子情況,
一、什麼是光刻機
光刻機叫掩模對準曝光機,主要是芯片製造的核心機器,芯片的工藝需要由於光來雕刻電路,這就是光刻機,需要對應的光刻機才能生產對應的芯片,比如7nm的芯片需要至少7nm芯片級的光刻機才能生產,所以光刻機本質上就是芯片技術的保證,現在如果出來5nm光刻機,馬上就可以生產5nm芯片了,而沒有5nm光刻機,就不可能生產5nm芯片。
二、光刻機需要巨大的投入
光刻機龍頭asml1971年就從菲利普分出來了,已經有近50年的歷史,而且投入巨大,2017年asml的研發成本是97億元,而一個光刻機的評論售價高達1億美元,euv光刻機成本高達1億歐元。
所以asml壟斷了光刻機,曾經受制於西方的技術封鎖,asml都不賣最新的光刻機給我國,不過現在已經開放了。
三、光刻機是對芯片的巨大發展
我國現在研發的光刻機甚至都不能使用生產CPU,所以用在技術要求不高的場景,所以這根本不可能打破國外的芯片壟斷,我們還是隻能買高通,用amd的基礎架構。
如果生產了光刻機,那西方就要擔心我們的芯片產業在全球領先了。而且整個芯片產業鏈都會發展起來。
你認為我國芯片華為還有發展壯大的機會啊?
毛琳Michael
哈哈,中國本身就是可以造出光刻機的,不過比世界最先進的標準差兩到三代,荷蘭阿斯麥的高端光刻機現在可以做出7納米工藝的成熟產品,下一步應該是5納米,3納米。
不過最近兩年我國光刻設備研發取得長足的進步,發展驚人,就在前兩天爆出喜訊,中科院光電研究所攻關研製出世界首臺用紫外光源實現了22納米分辨率的光刻機。其實計劃是2030年要達到世界先進水平,與世界先進技術齊平,以現在看來可能會提前完成目標。
我國光刻技術進步,會使世界上的光刻設備銷售價變成白菜價,荷蘭阿斯麥的高端光刻設備售價可以達到1億多美金一臺,光一個極紫外光源就要3000萬,而我們的紫外光源只要幾萬塊錢一個,光刻機整機也只需百萬級別,到千萬級別的。其實我們去買它們的最頂端的光刻機,根本就不會賣給我們。
如果我們有了較先進的光刻機,荷蘭阿斯麥會怎麼做?
首先我們的技術達到什麼級別。他會放開同級別的光刻機銷量,允許中國客戶去購買與國內同級別技術的光刻機,前不久中芯國際不是訂購阿斯麥一臺好像是14納米制作工藝的光刻機,花了七八千萬吧,2019年交貨。好處就是它的技術較成熟,穩定,成品率高,它其實願意開放銷售,就是想把我們的技術踩在腳下,牽制我們的銷量。也是一種競爭打壓。讓你的研發經費打水漂,長期回不來。
牛頭馬面兩鬼
沒有如果,中國現在就有現成的光刻機。不過歐美並沒有什麼反應,震驚是不可能的,因為我國光刻機最高水平目前落後當前國際最高技術水平的ASML差不多是十幾年的樣子,在民用市場幾乎不具備任何威脅。
目前中國有不到十家光刻機生產商的樣子,目前上市產品走在最前面的是上海微電子(SMEE),其次是長春國科,前者已經可以生產整機,後者可以生產光刻機光源和曝光系統。上海微電子90nm光刻機已經累計交付100臺,這裡的90nm指的是分辨率極限為90nm,不代表芯片製程,芯片製程通常要比分辨率極限低再一些。
SMEE的SSA600/20光刻機,代表目前國產上市產品的最高水平
SMEE的幾款光刻機的技術參數
長春國科的90nm光刻機曝光系統
長春國科90nm光刻機曝光系統刻蝕面的電子顯微鏡照片
SSX600系列屬於上一代,也就是第四代光刻機技術水平。這種光刻機用的是ArF excimer laser光源,屬於一種準分子光源,波長在193nm。然而在第四代中,SSX600也算不上先進,因為它用的還是步進掃描投影路線,這種路線工藝極限只能做到65nm,而我們之前見到的45nm,28nm工藝用的是第四代光刻機中的浸沒步進式光刻機,這種光刻機將傳統光刻機鏡頭和光刻膠之間的空氣換成了液體,因此得名浸沒式,由於液體折射率較大,相當於改變了NA。由光刻機分辨率=k1*λ/NA,可知,NA越大分辨率越高。因此浸沒式光刻機工藝可以大幅提升分辨率,做到45-22nm。浸沒步進式光刻機是新的EUV光刻機出現前的產品,因此上海微電子這個只相當於4代光刻機中的早期水準,落後ASML 最新的EUV光刻機一代半。
浸沒式步進光刻機的原理
ASML光刻機
那麼是不是中國光刻機就毫無希望了呢?只能說要追趕還有太長的路要走,但希望還是有。2016年,上海微電子研發的28nm浸沒式光刻機已經通過了驗收,意味著即將投放市場;2017年,長春光機所已經在超高精度非球面加工與檢測、極紫外多層膜、投影物鏡系統集成測試等核心單元技術取得突破,首次試製出了EUV光刻曝光裝置,首次得到了32nm線款的光刻膠曝光圖形。上面提到的光春國科其實是長春光機所的子公司,所以可以預見,背靠長光所的長春國科未來還是有相當大潛力。
紙上的宣仔
先來介紹什麼是光刻機。
光刻機(Mask Aligner) 又名:掩模對準曝光機。在生產芯片過程中,由於集成電路很細,就比如麒麟980芯片是7nm工藝的,就代表該芯片中電路寬度為7nm,並且電路數量動輒幾億甚至幾十億條,顯然不能用機械雕刻,這就需要用“光”來雕刻電路,這就是光刻機的用途。
為了達到目的,科學家在金屬上覆蓋上一層光刻膠,然後利用光刻機去照射,那些被光線照射到的光刻膠就消失了,然後再用化學物質腐蝕,那麼電路的形狀就出來了。可見,光刻機在芯片、電路板的生產過程中多麼重要。
正是因為光刻機的精度高、技術要求高,光刻機的價格一直居高不下,動輒幾千萬美元。更可氣的是最先進的光刻機美國不賣給中國,這也是為什麼國內芯片達不到高精度,連生產工具都掌握在別的國家手裡,生產出的芯片還能比得過別的國家嗎?
非常遺憾的是,現在國內的光刻機還處於起步階段,水平落後世界很多。目前國內能夠量產的光刻機只能夠光刻90nm的大規模集成電路,跟最先進7nm的設備差距可以說是極大的。
就在上週四新華社發文稱,國家重大科研裝備研製項目——“超分辨光刻裝備研製”在成都成功通過專家組驗收。報道稱該設備是世界上首臺用紫外光源實現了22納米分辨率的光刻機。筆者也有幸去了中科院光電所旁聽此次驗收會,寫了報道,還算熟悉,無法苟同一些漫無邊際的瞎扯。
中科院研發的這臺光刻機並不能用來CPU,只能用在一些技術要求較低的場景。在驗收會上有記者問:該光刻設備能不能打破國外芯片的壟斷?光電所專家回答說,光刻機用於芯片需要還攻克大量技術難題,目前距離還很遙遠。
從目前來看,中國是有能力研發光刻機的,也成功量產了許多。但是要和最先進的光刻機比,國內還相差甚遠。不過我們也不需要為之擔憂,在這方面中國本來起步就晚,現在比不過歐美國家也是正常的。都是相信在不久的將來,光刻機這一難題終將被攻克!
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科飛貓科技公社
感謝各位夥伴的閱讀。
什麼是光刻機,光刻機(Mask Aligner) 又名:掩模對準曝光機,曝光系統,光刻系統等。光刻意思是用光來製作一個圖形(工藝);然後在硅片表面勻膠,然後將掩模版上的圖形轉移光刻膠上的過程將器件或電路結構臨時“複製”到硅片上的過程。
通俗簡單的說,製造的芯片就是用光刻機來完成的,沒有光刻機,設計得再好的芯片都無法生產出來,這個製造芯片的過程就是一個光刻的過程,可以通俗理解成刻錄光盤那樣(刻的是電路而已),有一點類似之處。
高端光刻機號稱世界上最精密的儀器,其製造難度之大,成本相當高,目前已有一臺1.2億美金的光刻機。全世界只有少數幾家公司能夠製造,最出名的就是荷蘭ASML(阿斯麥市場佔比80%,鏡頭來自德國),其次是日本Nikon(intel曾經購買過Nikon的高端光刻機)和日本Canon三大品牌為主,而國內稍微領先一點的就是上海微電子。
也許你們覺得這玩意兒沒什麼技術含量,我說一組數據你們就知道差距有多大了——ASML已經在7nm製程上大展身手了,製造了高通驍龍855、蘋果A12、海思麒麟980這樣領先的處理器。我們量產的設備也就90納米,剛剛研發出22nm的光刻機,22nm連聯發科都不想要。所以臺積電這麼流弊除了人家有技術之外,在半導體行業積累的經驗和專利也非常重要,最主要的一點,半導體行業非常燒錢,聯發科就是沒錢,所以燒不下去了。
一臺ASML的光刻機要1.2億美金夠貴了吧?但跟半導體的投入比起來這就是九年一毛,一條半導體生產線的投入就要70億美金以上,一個月的產能也就13萬片晶圓,試想臺積電每年出多少芯片,單就生產線的成本就是個天價。
為什麼臺積電不賣給大陸半導體企業光刻機呢,主要還是因為瓦森納協定“禁運”光刻機給中國,但就現在來說,哪怕解除禁令ASML也不見得會賣給中國,因為沒貨,ASML一年幾乎就產12臺光刻機(因為裝配大約需要50000個零件左右),相當於一個月一臺,且英特爾、三星、臺積電都是他的股東。所以說了這麼一圈,就知道這玩意幾乎就是被壟斷了,比高通的壟斷還厲害。
所以目前上海微電子想要在短時間內製造可以媲美10nm、7nm的光刻機還需要時日,如果真的有那麼一天,相信中國就可以取代美日韓,成為芯片設計、製造一體的大國,不在受限於各個環節的制約。ASML和臺積電已經在攻克5nm了,按照芯片工藝的極限,預計是在5nm後會停滯很多年,希望這個時候國內的光刻企業能抓住這個時間空擋,迎頭趕上。等中國趕超的時候還在乎別人幹嘛呢,除了封殺、阻攔還能幹啥,這樣的套路不是見多了麼?核彈、航天、飛機等這些都是活生生的例子。
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先森數碼
光刻機為何物
可能很多人還會對光刻機為何物並不熟悉,光刻機也就是掩模對準曝光機,曝光系統,光刻系統等。常用的光刻機是掩膜對準光刻,英文名叫 Mask Alignment System。那和我們有什麼關係呢?我們日常用的很多高精度芯片電路板都是需要光刻機來生產的,比如手機的 CPU 製造更是離不開光刻機,也就是說,光刻機在芯片生產方面起到至關重要甚至是決定性的作用。 目前光刻機領域最強的荷蘭的 ASML 公司,佔據了相當大的一部分市場。而中國的光刻機則非常依賴進口,和國外製造上的差距非常大,這也就導致了國內各個手機廠商要麼從國外購置光刻機,要麼直接進口芯片。
做出光刻機意味著什麼
其實中國也有自己的光刻機,但是精度和要求和國外的對比的話,實力差距還是很大的。但是如果做出了更高精度的光刻機,甚至能趕上當前的頂尖水平的話,這絕對是中國集成電路以及芯片製造的一大進步,毫無疑問這就會極大地加速中國芯片的自主研製和發展。雖然目前華為已經產出的麒麟系列芯片,但是製造生產用的光刻機依然是進口購置的,並不是本國光刻機。而更高精度光刻機的產出,從生產機器上就會擺脫了對外依賴。
對中國實力更加重視和敬畏
如果做出了光刻機,中國的芯片自然會減少了依賴,甚至會得到更快的發展,技術的獨立肯定會讓國外更加敬畏。掌握核心技術的群體永遠處於優勢地位,不會再輕易收到衝擊和壟斷。雖然中國在這方面起步要晚,短時間是難以比擬的,但是發展速度依然是可觀的,在不久的將來,終會進一步甚至是徹底擺脫技術依賴,真正成為技術強國。
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