03.02 芯片製造核心技術是否依然是光刻機?中國光刻機如今的製造能力如何?

凱恩斯


芯片製造•重資產、技術密集型,技術迭代快。芯片製造流程較為複雜,主要包括:薄膜、光刻、顯影、蝕刻、光阻去除等步驟。

1,首先你要解決晶圓(硅)的提純切割問題。

2,在晶圓上敷光刻㬵,要解決光刻㬵。

3,光刻,這裡用光刻機在光刻㬵膜上刻出電路圖案(你可以理解為曝光),和照相原理一樣,不過底片變成光刻㬵。

4,注入離子(也叫蝕刻)形成電路

5,光阻去除

以上每項又細分N多繁複工藝,現在來說5nm是什概念,就是刻上去的電路寬度約等於20個原子的大小,還要保持完整不斷,不短路。

光刻機問題:假如光刻機解決有無的問題,你還得解決升級迭代,給你一個7nm的光刻機但7nm能用一輩子嗎?

5nm製程:我們都知道英特爾在14nm上徘徊好多年了,如果臺積電的5nm推出後,他會在5nm上停留多少年?人類的工藝其實受基礎科學制約,基礎科學停步一百多年了,所以我覺得芯片的工藝製程很可能要觸頂。到了5nm你再向更小納米推會更加困難。在5nm上徘徊20年你都不用奇怪。

中國不一樣啊,因為一開始的落後,我們走的其實是別人走過的路,最起碼你不用迷茫,沿著腳印低頭趕路就行了,走最快的那幾個人他們前面全是霧,沒路燈沒指引,所以後來者追上去是遲早的事。

但是趕超就難了,別人摸黑走路慣了,你是看著路牌過來的,大家不在一個級別。

總結來說就是:現在的晶圓大拿想在工藝上突破的難度——比我們追趕的難度))大一百倍!他們負責開路,我們只是負責把他們開的路做成地圖好讓自己走,這就中國人的機會!


波烙熾


芯片的核心技術是芯片架構,像ARM架構就是一項核心的技術,製造一顆芯片要經過很多的工序,每一個工序都有核心的技術,光刻機也是其中之一。

ARM架構是目前公認的芯片框架,具有很高的核心技術,設計芯片大多都會採用

ARM是英國Acorn公司設計的芯片架構指令集,目前在市場上佔有91%的份額,因為ARM架構成熟。Acorn公司花了10年的時間,耗費4億美元由4000多名員工設計完成。如果其它公司重新設計會有很大的難度,需要花費很高的成本,很長的週期也未必能夠成功,這也說明研發實力強大的三星、蘋果、華為都會採用ARM的架構。



僅有架構只是芯片設計的一部分,半導體制造工藝複雜,光刻機是重要的設備

芯片製造可以用點石成金來形容,從最初的硅晶片到芯片價值可以翻12倍。當原材料加工成晶園後,將感光材料覆蓋在晶元上,利用光刻機光線的反射將複雜的電路圖複製到感光材料上,再用刻蝕機將暴露出來多餘的硅片刻蝕掉。經過離子注入其它複雜的工藝便有了半導體的特性,最後進行測試,分割,封裝完成成品芯片。這些流程中,光刻機起到了很重要的作用。



荷蘭ASML公司的光刻機設備處於世界先進水平,中國還有很大的差距

目前光刻機設備82%的市場都被荷蘭ASML公司壟斷,最先進7nm、5nm工藝的光刻機設備也只有ASML公司製造,而中國大陸的企業只能買到28nm的光刻機。中國也有自己的光刻機企業,上海微電子目前只能達到45nm的工藝技術,與國外相差甚遠,不過國家已經對光刻機技術難關重點關注,預計到2020年可以研發出22nm的水準。



芯片製造只有光刻機也沒用,還要有其他的核心技術相結合,這個設備只是決定了芯片的工藝技術水平。中國的光刻機還不能滿足目前主流芯片的規格要求,未來的道路任重而道遠。


星河方舟


芯片製造分為幾個重要環節,按照大家習慣的理解,一般就是設計、製造、封測這三個常規環節。其中設計和製造門檻高,而封測相對容易一些。

一、設計中的核心技術是什麼?

設計中的最核心的技術,在我看來其實是架構,目前在電腦CPU中,X86架構一家獨大,在移動處理器中,ARM架構一家獨大。

目前中國沒有自已的架構,全是採用的是別人的,這就是核心技術,所以後續如果真的要發展中國芯,最好還是要有自己的架構的,而不是用別人的架構,按照別人劃的圈子走路。

二、製造中的核心技術是什麼?

而在製造中,確實光刻機是核心技術,當然在這個階段,還有很多的核心技術都非常重要,比如材料,刻蝕機,光刻機等等。

之所以大家覺得光刻機是最最核心的技術,是因為中國這方面的水平落後,高端的生產不出來,要靠進口。

三、中國光刻機的製造水平如何?

目前光刻機最牛的 ASML,極紫外光刻機,也就是EUV光刻機,用於生產7nm或以下的芯片。

而中國現在能生產出5nm的刻蝕機,卻只能生產出90nm的光刻機,由上海微電子裝備(SMEE)生產,還在攻關65nm,45nm等技術,離ASML的7nm量產技術,差得還太遠,別說幾十年,十年八年的差距還是有的。


互聯網亂侃秀


西方人怎麼那麼壞,如果這樣,世界不就退回到各自為政階段了嗎?


袁魁譚


應該使用電子束掃瞄取代光學掃瞄。若光敏膠可被電子射線曝光,則與目前光學制掩膜法同。若目前沒有此種光敏膠,則開發。如不可能或沒必要,則直接以電子東"燒蝕"光敏膠,對其鏤刻,刻劃出線條窗口即可。不要再在光裡繞了。擴散可用離子注入技術,乾脆去掉掩散製版工藝,也是一個辦法。


用戶9451585496694


這是國產


英雄少年66265076


光刻是生產的一道重要工序


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