02.28 2020年我國光刻機現在屬於什麼水平?詳細數據,多少納米?

吳濤35383


光刻機是芯片製造過程中的重要機器,光刻機的先進程度決定了芯片的質量。而世界上最頂尖光刻機仍舊是荷蘭的ASML掌握,ASML佔有了全球超過80%的市場份額,並且單臺7nm光刻機售價已經超過了6億美元。



我國光刻機現狀

我國光刻機最高技術仍舊是上海微電子研究所的90nm工藝,它的SMEE200系列光刻機、300系列光刻機、500系列光刻機、600系列光刻機只能夠達到90nm工藝水平。而像江蘇無錫影幻半導體公司、合肥芯碩半導體公司都只能夠擁有200nm工藝的光刻機量產能力。


表面上來看90nm與28納米以下工藝差不了多少,事實上它們確實天差地別。為什麼要這樣去說?可以來看這樣一句話:光刻機堪稱人類智慧集大成的產物,它被稱為現代光學工業之花。從這一句話就可以知道,光刻機技術有多難突破。

有一年上海微電子裝備公司總經理賀榮明去德國考察時,那裡的工程師這樣對他說,就算我們給你們全套的圖紙,你們仍舊做不出來先進的光刻機。(這一點與當初的蘇聯政府對我國態度比較相似)

為什麼他們敢這樣說?並不是瞧不起,而是因為一臺光刻機它的內部由幾萬個精密零件、幾百個執行器傳感器、千萬行代碼組成的超複雜思維繫統,它的內部器件運動精度誤差不超過一根頭髮絲的千分之一。這就像坐在一架超音速飛行的飛機上時,拿著線頭穿進另一架飛機上的針孔。


為什麼荷蘭能夠做出如此高工藝光刻機

1、美國和一些歐盟國家支持

荷蘭ASML光刻機的發展離不開美國和歐盟國家的支持,例如德國給它提供了先進的機械工藝以及蔡司鏡頭,而在光刻機光源方面,是由美國進行提供。蔡司鏡頭大家都知道,技術封閉相當的嚴重。據說蔡司工廠,祖孫三代在同一家公司的同一個職位,技術根本不外傳,鏡片材質要做到均勻,需幾十年到上百十年技術積澱。


2、技術細分精明

光刻機需要上萬個零部件和各種高端技術,荷蘭的ASML對此做了非常精確的細分。它先後去投資了很多很多公司,例如現在ASML佔據了德國蔡司的24.9%股份,又收購了一系列美國先進光源公司。這也就保證了它有足夠的公司實力支撐它,不缺技術。

3、強大技術研發

華為和ASML是一家非常像的公司,都是非常重視技術研發投入。2019年 ASML全球銷售額大概是21億歐元左右,而它的研發費用支出就達到了4.8億歐元,研發費用佔營收的比例達到22.8%。正是因為由如此大的投入,才成就了它的今天。

4、荷蘭本身的原因

荷蘭雖然是一個不大的國家,但是對知識技術產權特別重視。正是有了這個比較強的意識,讓它的技術產權特別多。

根據WTO公佈的數據,近十年來,全球知識產權使用費出口排名中,荷蘭(僅包括五年的數據)達到2392億美元,僅次於美國和日本,超過英國,法國,德國等歐洲大國。

我國的光刻機研究未來

從中芯國際訂購的光刻機被延遲發貨,讓國內越來越認識到擁有自己高端精尖光刻機的重要性。再加之美國政府的各種政策限制,國產當自強越發強烈。

在2018年,中科院的“超分辨光刻裝備研製”通過驗收,它的光刻分辨力達到22nm,結合雙重曝光技術後,未來還可用於製造10nm級別的芯片。但是這也是僅限於實驗室,還需要一段很長的路走。

再比如一個例子,2019年武漢光電國家研究中心的甘棕松團隊已經成功突破9nm工藝光刻機技術,但是也是在實驗室內,真正想要應用於實際,還是需要一段時間。

我們國家想要在光刻機有所突破,還是需要各大企業進行聯合。畢竟這東西單單靠一家企業是不能夠做出來的,同時也要加大科研經費投入。只有擁有足夠多的技術積累,才能夠打開光刻機技術的神秘大門。

結語

現如今社會發展越來越離不開光刻機,一旦被別人卡脖子就是被割了命脈。中芯國際就是一個非常典型的案例,因此我們國家不能再不為所動了。

沒有先進的光刻機,我們就做不出很先進的芯片,那麼我們的國產手機以後仍舊會被別人卡脖子,外商說斷供就斷供。我們就拿麒麟芯片和華為5G為例,如果我們國家沒有像麒麟這樣先進的芯片設計技術,高通指不定多麼猖狂,仍舊會是漫天要價。

而如果沒有華為投入那麼多資金研發5G技術,我們國家的5G仍要落後於歐洲國家,永遠被別人卡脖子。2G、3G、4G我們都受制於人,5G總算出了一口氣。這就像光刻機一個樣,我們不能總是看別人臉色,只有自己有了,才有底氣。


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2020年我國光刻機屬於什麼水平呢?

答案是我國的光刻機目前處於90nm芯片製造水平階段,在65nm工藝上有一定進展和突破,處於90nm向65nm工藝邁進階段。



眾所周知,臺積電是晶圓代工與芯片工藝製程設計的全球引領者。臺積電取得今天的成績離不開ASML高端光刻機設備的支持。

要知道,在整個芯片製造流程中,光刻機的作用是不言而喻的,國產芯片之所以遲遲沒有進展,就是因為我國自主研發的光刻機設備十分落後,現在國內最強的光刻機還停留在90nm芯片製造水平階段,可以說這是全球最低端的芯片製造水準,別人都是10nm、7nm、5nm,我們卻是90nm,可以說即使芯片生產出來也拿不出手,拿到市場上也沒廠商會接受使用。但是經過幾年的發展,目前國產光刻機終於有一點進步了,國產企業正在攻克65nm工藝的光刻機設備,已經取得一定的進展,順利實現生產後我國國產光刻機也將進入中端市場領域,國產芯片也將從90nm向65nm過渡,逐步縮小和國際廠商之間的差距。儘管65nm芯片能夠實現量產,也不能高興的太早,要知道65nm工藝國產光刻機依然處於嚴重落後的地步,還需在技術、人才方面加大投入。當然,國產光刻機落後也是因為我國的研究起步較晚,技術人才經驗積累不足,再加上技術封鎖等導致國產光刻機長期處於落後狀態。而ASML起步較早,最初憑藉著以水為介質的浸潤式光刻機一舉打敗當時的的競爭對手,逐步發展成為全球最強的芯片設備製造企業,在ASML的關照下,臺積電芯片霸主的地位也逐步得到穩固。


光刻機設備廠商和芯片代工廠商之間的關係是相輔相成的關係,能夠為雙方未來的合作和發展提供新的思路和靈感,國產光刻機設備技術長期沒有進展或許也和國內沒有先進的芯片製造企業有關係。現如今中芯國際取得14nm製程工藝芯片的突破,逐步縮小和臺積電之間的差距,或許也能夠助國產光刻機設備一臂之力,推動國產光刻機設備的技術獲得質的突破,日後打造出真正強大的中國芯。

以上答案僅供參考,歡迎大家關注交流!


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我們光刻機目前最好的在28納米的水平,相當於國外2004年左右的水準。這一塊被荷蘭公司壟斷


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中芯國際昨天宣佈,今年年底會出7nm。目前來看‘7nm是國產最先進的芯片。


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看了這個問題,感覺題主眼中的芯片製造和生產家電類似,有了世界先進水平的光刻機和刻蝕機,一按按鈕,先進的芯片就生產出來了。實話實說,這是對芯片製造難度的誤解。一枚先進半導體芯片的誕生,要經歷四個階段:設計、製造、檢測和封裝,

每一個階段出現短板,都會拉低芯片性能。這其中,芯片檢測和封裝技術難度最低,目前我國已經掌握。我國在高性能先進芯片上,缺少內核原創設計但在高性能先進芯片設計上,我國同樣存在短板。看到這裡,有人會問,我們不是有華為海思這樣的先進芯片設計公司嗎,麒麟980已經和高通驍龍平起平坐,開始追趕蘋果A系列芯片了,還能說有短板?真的有。麒麟芯片中的CPU、GPU採用的是ARM的公版內核,

也就是買的IP核授權,然後華為將它們和NPU、ISP、基帶芯片等集成到一起,這就是麒麟系列芯片。可以看出,海思目前還不能做CPU、GPU內核的原創設計。海思尚且如此,其它實力遜色一籌的芯片設計公司就更不用說了。與英特爾、AMD等傳統芯片商自己設計原創內核不同,海思的設計模式和高通、三星、聯發科一樣,都是從ARM購買設計好的CPU或GPU內核,然後做集成設計。能力強的,可以修改調整內核的邏輯電路模塊,俗稱“魔改”;省事的話,直接購買公版。

Mali"是ARM的GPU內核品牌,”Cortex-A"是ARM的CPU內核品牌,凡出現這兩個品牌名,即可認為該芯片採用了ARM的公版內核設計。可以說,缺少CPU和GPU的內核原創設計,是影響我國高性能先進芯片的最大障礙。




唯奇百科


我國的光刻機制作芯片水平2O2O年質量有所提升、距離最先進的光刻芯片國荷蘭技術還有一點差距、不過我國很快就會趕上、具體詳細數據、多少納米、幾乎以經接近相關數據。


廟生


不告訴你,想刺探商業機密,沒門。


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