中芯國際光刻機究竟什麼層次,有權威、全面解答嗎?

浮萍198407155


中芯國際明確表示能夠提供0.35微米到14納米不同技術節點的晶圓代工與技術服務。

中芯國際的生產肯定與光刻機掛鉤,但是這方面的最先進的光刻機是從國外進口的光刻機。

光刻機作為芯片製造的核心設備,製造技術一直掌控在荷蘭巨頭ASML手中,ASML壟斷了7納米以下的光刻機,而EUV(極紫外光)光刻機正是7納米以下工藝必須使用的設備。

然而中芯國際2018年初全款交付1.2億美元向ASML買的光刻機,至今仍未到貨。

未來想突破7nm技術看起來還得幾年。


正經反派


    中芯國際的高端光刻機來自於荷蘭ASML,可以量產14nm的芯片,預計今年量產7nm製程工藝的芯片,目前ASML最先進的光刻機是EUV極紫外光刻機。

    我國生產光刻機的廠商是上海微電子,可以量產90nm工藝的光刻機,佔據了80%的低端光刻機市場,畢竟大多數芯片是不需要高端光刻機的。


    中芯國際:14nm和7nm

    中芯國際是我國國內的晶圓代工廠,並不生產光刻機,高端光刻機主要來自於荷蘭的ASML,而是利用光刻機生產芯片,根臺積電差不多。

    目前,中芯國際代工14nm製程工藝的芯片,良品率達到了95%以上。華為旗下的海思半導體已經下單中芯國際的14nm工藝,從臺積電哪裡搶下了不少訂單。

    早在2018年,中芯國際就在ASML預定了EUV光刻機,用於生產研發7nm工藝的芯片。但是,因為很多外界因素,至今沒有收貨,被逼無奈下,中芯國際在現有的基礎上成功研發了N+1、N+2工藝,也就是7nm工藝。在N+1、N+2代的工藝不會使用EUV工藝,等到EUV設備就緒之後,才會轉向EUV光刻工藝。

    上海微電子:90nm

    我國生產光刻機的廠商是上海微電子,可以穩定生產90nm製程工藝的光刻機,與荷蘭ASML最新的7nm EUV光刻機還是有很大差距的,而且這些差距是無法跳過的,只有成功量產65nm、24nm等光刻機,之後才能進行下一代光刻機的研發。

    其實,上海微電子和荷蘭ASML在光刻機上的差距,反映了我國和西方精密製造領域的差距,一臺頂級的EUV光刻機,關鍵零部件來自於不同的西方發達國家,美國的光柵、德國的鏡頭、瑞典的軸承等等,最關鍵的是這些頂級零部件對我國是禁運的。

    上海微電子作為一家系統集成商,自己並不生產關鍵的零部件,所以做不出22nm以下的光刻機也不是他的責任。目前,只有做好了中低端,慢慢培養國內零部件廠商,才能一點一點的往上走。


    荷蘭ASML:7nm和5nm

    目前,光刻機的大佬是荷蘭的ASML,佔據了高達80%的市場份額,最先進的EUV光刻機全球只有ASML能夠生產,技術門檻極高,是人類智慧集大成的產物。

    ASML的光刻機,90%的零件均自外來,德國的光學設備和超精密儀器,美國的計量設備和光源設備等,ASML要做的就是精密控制,在7nm的工藝下,將誤差分擔到13個系統,3萬多個分件。

    EUV光刻機的產量很低,而且ASML還有一個奇特的規定,只有投資了ASML才有優先供貨權,而臺積電、英特爾、三星、海力士都在ASML有相當可觀的股份,大半個半導體行業都是ASML的合作伙伴。


    總之,我國的上海微電子生產的光刻機與荷蘭ASML還有很大的差距,一個90nm,一個7nm EUV光刻機。在晶圓代工領域,中芯國際和臺積電是競爭對手,一個是量產14nm,一個是量產7nm EUV。

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Geek視界


顯然題主對於芯片製造的設備根本搞不清,不明白什麼是光刻機,也不明白中芯國際到底是做什麼的,這裡我給題主大致的講解下吧!

1、中芯是代工廠製程可能到了7nm

首先得明白一點中芯國際它自身並不生產光刻機,從業務上來說中芯只是代工廠,它的主營業務其實和臺積電一樣,主要就是代工生產各種芯片,比如華為7nm麒麟芯片由臺積電生產,而近期華為又將旗下14nm芯片轉交給了中芯國際生產。

  • 14nm已量產:目前中芯國際的生產工藝以及達到了14nm,2019年年底時已經量產,今年的產能會持續爬坡,2020年底能將達到月約2萬片的產能。同時中芯國際也已經完成了下一代新制程工藝的研發,也就是N+1的工藝,目前已經進入了客戶導入驗證階段,2021年底應該也能量產。

  • N+1製程可達7nm:對於N+1工藝中芯並未明確是多少納米,但按照現有公佈的參數和功耗來算,業界普遍估計的是7nm工藝。此外,N+2的工藝中芯也已經在研發了,業內認為該工藝屬於7nm的高性能版本。

2、中芯生產需要光刻機

但是,在生產芯片的過程中,中芯國際需要光刻機這樣的設備,沒有光刻機是無法生產芯片的。目前臺積電使用ASML的7nm EUV光刻機可以生產7nm芯片,今年下半年應該可以用來量產華為的5nm芯片,後續甚至可生產3nm、2nm芯片。

中芯國際目前還沒有7nm EUV光刻機,此前從AMSL採購了一臺,但是由於各種原因荷蘭政府沒有發放出口許可,因此這臺機器至今到未。

但是沒有7nm EUV光刻機暫時並不影響中芯當前的芯片生產,一個是當前量產的14nm工藝芯片暫時還用不上,其次N+1工藝雖然可能是7nm工藝製程,但仍舊可以使用現有的DUV光刻機來生產,只是生產效率會相對低一些。

因為,有7nm EUV光刻機的情況下,7nm工藝的芯片生產只要曝光一次就可以完成,而DUV的光刻機(下圖為ASML的DUV光刻機)同樣生產7nm工藝芯片則需要多次曝光才能實現。不過不管怎麼說中芯現有光刻機還是可以生產。

3、我國量產光刻機只支持90nm工藝

目前中芯使用的光刻機都不是我國自主生產的,因為國產光刻機水平較低,現有量產機型最高只支持90nm製程工藝,而且也僅有一家廠商能生產,這就是上海微電子。

  • 僅有90nm光刻機:上海微電子雖然只能生產90nm光刻機,但他已經是國內最先進的廠商了,其他一些國產廠商的技術就更加落後了。在全球範圍內,我國的光刻機就是低端水平,中端則有日系廠商(尼康和佳能)佔據,而高端市場就只有荷蘭ASML。

  • 65nm光刻機驗證中:當然,上海微電子對於自己的處境還是比較清楚的,因此現階段也在努力提升自己的技術。根據業內的消息,上海微電子早在2018年就已經在驗證65nm光刻機,如果按時間來計算的話,預估未來一階段可能會量產此工藝的光刻機。

一旦跨過65nm這道坎,未來應該能較快的升級到45nm,乃至28nm工藝上來,因此未來幾年我國的光刻機水平應該會有較快的進步。但到了28nm之後,再想要快速增長可能就會變得比較困難起來。

Lscssh科技官觀點:

總體而言,我國現有的光刻機水平偏低,僅有90nm的光刻機和領先的ASML不是差距不是一點點,未來很長一個階段需要持續的資金投入研發。而中芯國際的整體水平還算較好,已經量產的14nm工藝和和臺積電、三星的差距相對較小一些,僅有2、3代的差距,未來10年如果發展順利或許能追趕上。



Lscssh科技官


中芯國際光刻機究竟什麼層次,有權威、全面解答嗎?光刻機是芯片製造中重要的核心設備之一。中芯國際在晶圓代工廠中排名第五位,但工藝製程與臺積電、三星相比還有不少的差距,其光刻機檔次也不高。

擁有全球頂尖的光刻機及先進工藝製程還屬臺積電、三星,這兩家代工廠目前擁有全球最先進的光刻機,可以量產到7nm工藝製程,並且正在向5nm進軍、研討3nm工藝製程的可行性。而中芯國際由於未能擁有全球先進的ASML高端光刻機,在工藝製造上就顯得要落後不少,去年中芯國際才開始量產14nm工藝製程芯片。

雖然2018年中芯國際就向ASML高價訂購了一臺先進的高端的EUV光刻機,但由於美國的阻撓又祭出了瓦森納協議,遲遲不能到位。在此情況下中芯國際在現有設備基礎上正在研發新的工藝技術以達到能夠製造7nm工藝製程芯片。那就是中芯國際所說的N+1、N+2製程。

N+1、N+2可達到7nm工藝製程,但與臺積電的7nm EUV工藝製程又有區別。臺積電7nm EUV利用先進的EUV高端光刻機,可以一次曝光完成,具有高效而且低功耗特點。而中芯國際的7nm利用多次曝光完成,效率較低,性能有所不如,N+2在N+1基礎上面向的是高性能、但成本會增加。


從目前來看中芯國際與臺積電有2-3代的代際差,其光刻機並非國產的。國產最好的光刻機就是上海微電子SMEE所生產的面向90nm工藝製程的,差距更為明顯。但國內目前已經攻克了較為關鍵的光源問題,比如武漢廣電國家研究中心已經研發出新的技術,可以達到9nm工藝製程,不過還停留在實驗室階段,離正式生產還有不少的距離。


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東風高揚


我的其他文章中有對光刻機的詳細說明,可以參考。芯片產業是我國非常薄弱的地方,不僅僅是芯片工程相關的人才缺失,更重要的是設備也稀缺。目前國外主流的芯片已經達到7nm製程工藝,而我國最先進的中芯國際也僅僅能夠量產14nm芯片。而這其中最關鍵的設備就是芯片光刻機。

我國的光刻機目前只達到90nm,與國外的水平相差太遠。ASML的光刻機已經實現了7nm的製程工藝,而且售價高達1億美元,還是全球排隊購買。之前這種高科技設備對我國都是禁止出口,中芯國際排隊好不容易購買到一臺光刻機,卻在2017年發生“無名”大火,機器還未入境就被燒燬。

光刻機分為前道光刻機,比如 ASML這種,還有後道光刻機,比如上海微電子。前道光刻機主要用於芯片光刻,面對的客戶是中芯國際,臺積電這些芯片代工廠。而後道光刻機主要用於芯片封裝、屏幕封裝等,面對的客戶是長電科技這種。

我國光刻機研發佈局其實很早,上海微電子在2008年就研發成功了90nm前道光刻機系統 ,但是核心元器件還需要依靠國外供應商。然而國外供應廠商默契的對核心部件實行禁運,導致國產前道光刻機難以進一步發展,無法達到商用價值。而上海微電子不得不轉向後道光刻機的研發,並在針對國內市場,推出了一系列設備。

其中包括自己生產研發的TFT曝光設備SSB200系列光刻機、LCD Cell段高端屏製造設備、長短寸測量設備、LED/MEMS/功率器件、激光退火設備等等。現在上海微電子生產的設備已經在國內相關產業佔據了80%的市場份額,而且國家面對國外的封鎖也組裝了相關的研究部門進行了聯合攻關。並且取得了不錯的成績。

值得欣慰的是2019年5月初,首臺來自荷蘭ASML公司的EUV光刻機目前已經安全抵達中芯國際。中芯國際透露,通過所有科研人員的努力研發,目前12nm的芯片已經進入客戶驗視階段,如果不出意外的話,很快便有可能將這款12nm的芯片量產。如果良品率、產品質量等各方面都滿足,那麼很快便可以實現商用。

目前世界上能夠製造頂級光刻機的公司屈指可數,荷蘭ASML便是其中之一,而且這家公司目前是世界上最頂尖的光刻機公司,幾乎壟斷了光刻機行業。不管是臺積電還是英特爾,它們的芯片都是通過ASML光刻機制作而成,但這種光刻機不僅售價高昂,還需要排隊購買。

如果12nm的芯片成功量產,那也就意味著我們離擺脫依賴國外進口芯片的局面更進一步。與此同時我們也避免了被西方國家扼住脖子的風險,所以這款芯片和光刻機對於我們的意義是非同尋常的。特別在目前的國際大環境裡,不僅是給所有堅持自主研發企業的興奮劑,也是對外展示我們研發力量的鎮山虎。


風信子視野


中芯國際集成電路製造有限公司(“中芯國際”,港交所股份代號:981,美國場外市場交易代碼:SMICY)及其控股子公司是世界領先的集成電路晶圓代工企業之一,也是中國內地技術最先進、配套最完善、規模最大、跨國經營的集成電路製造企業集團,提供0.35微米到14納米不同技術節點的晶圓代工與技術服務。中芯國際總部位於上海,擁有全球化的製造和服務基地。在上海建有一座300mm晶圓廠和一座200mm晶圓廠,以及一座控股的300mm先進製程晶圓廠在建設中;在北京建有一座300mm晶圓廠和一座控股的300mm先進製程晶圓廠;在天津和深圳各建有一座200mm晶圓廠;在江陰有一座控股的300mm凸塊加工合資廠。

目前中芯的先進邏輯技術,可應用的工藝是14nm和28nm。



Bolicui1985


14nm良率百分之九十幾。太湖之光超算用的神威芯片是28nm,由中芯國際流片。


山石嶙嶙


中芯國際有國產7nm刻蝕機,但是光刻機就呵呵了!你的問題是把光刻機與刻蝕機混為一談了,這兩種機器都需要,卻是不同的兩種機器。


阿中芳1


自主技術研發的。你用國外已有的技術來解釋自然是解釋的一地雞毛。而自主研發的又不能全盤說出。大家就知道一箇中國芯片已經小康了可以啦。


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