我们能不能用逆向技术复制荷兰的光刻机技术?

彩智家的小安宝


光刻机作为芯片产业非常关键的一个环节,一直制约着我国芯片产业的发展,目前我国的芯片一直停留在28纳米以内,这里最主要的原因是我国没有高端光刻机。

我国光刻机跟世界最先进水平差距仍然很大。

目前全球最先进并量产的芯片已经达到7nm,而且有些国家已经开始研究了3nm的芯片,可见目前我国芯片制造跟国际最先进的水平至少差三代以上。

虽然2018年中芯国际花了1.2亿美元跟荷兰的asml订购了一台7nm的光刻机,但是因为西方对我国实行技术封锁,在这个过程当中也出现很多波折。按照原来的合同规定,荷兰的asml应该是在2019年向中芯国际交货的,但直到现在为止,这台光刻机仍然没有完成交货。



由此可见,没有掌握光刻机的核心技术是多么被动的一个事情,我国作为全球芯片消费量最大的国家之一,每年进口的芯片接近2万亿人民币,但我国却造不出自己的高端芯片,而我国之所以造不出高端芯片,因为我国没有掌控高端光刻机的核心技术。

目前我国自主研发的光刻机已经量产的只有90纳米制程的,而45纳米制程的还在试验阶段。光刻机它不像造靴子或者生产电脑这么简单,它每提高一个制程,技术难度就大大增加,这也是为什么我国的光刻机研究一直停留在45nm而没有更进一步提升的重要原因。而制约我国光刻机研发的,主要是因为我国在一些关键技术领域,比如光源以及镜头等方面没有拿得出手的顶尖技术,结果导致光刻机研发迟迟未有进展。

想要实现光刻机技术突破,我觉得我们应该利用逆向思维开辟新的技术路线。

我觉得我国光刻机的研发目前已经陷入了一个怪圈,那就是一直想沿着asml的路线走,想要复制asml的技术路线,但如果我国长期跟在ASML后面走,我觉得我们是没法赶上asml的,毕竟asml集合了荷兰,美国,德国,韩国等多个国家的技术力量,而且这些国家在芯片技术上本身就处于全球的前列,在这种背景之下,我国完全依靠我们自己的力量去研发是很被动的。

所以我认为我国既然赶不上asml,还不如另辟蹊径,寻找其他提高芯片制造制程的方法,这样说不定还有机会弯道超车。就像当年asml跟日本的尼康和佳能竞争的结局一样。

在2004年之前,实际上asml并不是很著名,市场上的光刻机基本上都是被佳能和尼康给霸占,asml在全球光刻机市场的份额不足10%,但是一次技术路线的选择,后来让asm了独领风骚,一路高歌猛进。

在2004年之前,光刻机的制造工艺主要采用“干式”(以空气为介质)微影技术,但是这个技术后来遇到瓶颈,始终无法将光刻光源的 193nm 波长缩短到 157nm,为了突破这个瓶颈,很多科学家都投入了大量的精力,很多厂家也投入了大量的资金,但在短时间之内,全球都没法攻克这个技术难题,这点有点类似于我国今天研究光刻机一样,

而在“干式”技术难以获得突破,大家都在排队往 157nm 的“墙”上撞时候,时任台积电研发副总经理的林本坚来了个脑筋急转弯:既然 157nm 难以突破,为什么不退回到技术成熟的 193nm,把透镜和硅片之间的介质从空气换成水,由于水的折射率大约为 1.4,那么波长可缩短为 193/1.4=132nm,大大超过攻而不克的 157nm。

但是当时林本坚的这一个技术并没有获得其他厂家的认可,包括尼康和佳能也没有把林本坚这个技术放在眼里,仍然在加大马力攻克“干式”技术。

但是有一个厂家放手一搏跟林本坚合作,大胆变换思维采用了林本坚的技术路线,这个厂家就是asml。2004 年,ASML成功研发出全球第一台浸润式微影机,其波长为132纳米,虽然这个时候尼康也也宣布采用干式微影技术的 157nm 产品和电子束投射(EPL)产品样机研制成功,但是因为asml的光刻机波长比尼康还短25纳米,结果导致很多大型芯片厂家都跑去asml那边,而放弃尼康的光刻机,如此一来,尼康前期投入的大量资金都打了水漂,从此之后尼康的光刻机一蹶不振,而对应的asm则一路高歌猛进,到了2009 年,asml已经全球占据 70%的光刻机市场份额,尼康则从行业老大变成小弟,到了今天全球最顶尖的光刻机基本上都被asml一家垄断了。

从asml和尼康路技术路线的选择这个案例,我们或许能够得到一些启发,既然目前我国在光刻机研发方面一直没有获得进展,为什么不尝试着去研究一下其他新的路线呢?

而且事实证明,采用其他路线,我国是有可能实现弯道超车的。

比如2019年,武汉光电国家研究中心的甘棕松团队,已成功研发出9nm工艺制程的光刻机。与传统光刻机不同的是,此次的国产光刻机利用二束激光突破了光束衍射极限的限制,刻出了最小9nm线宽的线段,实现了从超分辨成像到超衍射极限光刻制造的重大创新,这也是我国独有的技术,我们也用着自主产权。

由此可见,在光刻机的研究道路上,我们不一定要遵循传统的路线,不一定要跟着asml的屁股走,我们完全可以突破固有的思维去寻找其他新的路线,说不定我们能够在未来的光刻机竞争当中实现弯道超车。


贷款教授


逆向工程碰门槛,光刻机比原子弹还难造?

众所周知,中国本土芯片厂商在引进最新的7nm等级先进光刻机时,不算一帆风顺。在之前的多篇文章中,不少读者在评论区表示:既然核武、航母、基建重工领域,中国可以通过引进+逆向开发模式打破众多技术壁垒,为什么不能把ASML的光刻机“复刻”出来?

光刻机是否比原子弹还难造?

对于上述问题,本文不会过多从光刻机的各部零件、核心结构以及产品供应链这些繁复、细节角度去讨论,咱们只谈核心问题:为什么中国难以对ASML光刻机进行逆向开发。

禁锢一:光刻机合同约束

逆向开发第一步,得先把设备买回来。

1、商业合同约束:荷兰ASML是全球唯一一家生产应对7nm+先进制程光刻机的企业。中国企业作为其重要客户,在设备采购方面需要面临相当繁琐的交易合同洽谈甚至综合审查。

2、政策协议约束:在获得ASML公司在企业层面的合作确认之后,还要经过荷兰政府的进出口相关政策、法规约束。荷兰政府对此设置了超出了国际间一般商品采购审核标准,在极端情况下(如2019年末的7nm光刻机供应问题)会受ASML公司核心股东所在国政府的超前干涉。

3、技术和知识产权约束:简而言之,中国企业想要购买光刻机这一大国重器(也是地表最强印钞机),需要保证不得侵犯、破坏、影响ASML相关产品、知识产权的合法权益。逆向开发则是绝对被禁止的(你都学会了,我以后赚谁的钱去?)。

特殊历史时期带来的重大机遇,可遇不可求

在这一点上,中国很难像冷战结束后“全资收购乌克兰”一样,将前苏联20世纪顶级军事科研技术(甚至生产线、生产材料、专家、专家亲属)一股脑全买回来在国内安家落户。这一点也是目前最难攻克的问题~ 荷兰不傻,美国不让,中国亦不便... ...。

因此,合同及法规约束是ASML光刻机的“软件防护”措施。

禁锢二:光刻机设备暗门及密保设置

逆向开发第二步,把设备拆开。

关于这一点就非常容易理解了,我们直接引用ASML首席执行官彼得·温尼克的话即可:

“ASML的EUV光刻机结构非常复杂,不存在被复制的可能性。我们所有的光刻机都装有(一系列)传感器,任何异常的非法操作都将被检测并立即发出警告,(我们也会第一时间获悉)。”

ASML CEO:彼得.温尼克(Peter Wennink)

这种类似先进武器、装备自毁装置的传感器设置,也是ASML为确保其光刻机全球独家垄断地位的“硬件装备”。

禁锢三:卖方市场的环境约束

机器买回来,拆开了,万一逆向开发失败怎么办?

相对于高铁技术、核能技术以及各类光机电产业而言,中国得以进行技术产品逆向开发的基础,就是“采购源”的可替代性。日本的高铁技术不行咱们可以上德国的,美国的核能技术不卖我们可以和法国谈。

然而,在AMSL光刻机的问题上,我们处于严重的卖方市场环境——即产品供应方处于绝对垄断且独家供应的角色。一旦我方决定突破上述禁锢一、二的约束,强行展开逆向开发,接踵而来的必将是ASML方彻底断供外加跨国诉讼、巨额违约赔偿。

如无意外的话,ASML的核心股东所在国(如美韩等国)政府也会参一脚,在相关领域的产品、技术、知识产权交易、转让问题上痛下死手。

这道坎的意义,近乎于“开战信号”。结合目前我国在自主光刻机领域的研发进程来看,至少在短期(5年左右)内难以轻松逾越。

禁锢四:供应链约束

机器买回来、拆开了、逆向开发成功,然后呢?

且不谈一台先进级光刻机所需的数以万计的核心零部件、技术难题、产业链国有化程度等问题,我们只谈光刻机核心构件之一——物镜系统。全球仅有德国的卡尔蔡司(Carl Zeiss)一家公司能够为它生产、供应光学镜头系统。

很多读者会问,光刻机就算了,造光学镜头还会比原子弹还难?

答案其实很简单,举个眼前的例子吧:

日本索尼花巨资注入卡尔蔡司,为其光学影像部门研发、制造优秀的摄影、摄像镜头产品。然而,所有打着“Sony”标志的Zeiss镜头(以及其他摄影)产品,基本都是产自“索尼蔡司镜头”的亚洲工厂。而真正意义上的德国卡尔蔡司原厂镜头,产地依然源自欧洲。更进一步说,蔡司制造高素质镜头玻璃、镀膜的原材料,依德国法律规定完全禁止出境。

因此,作为民用消费级的摄影镜头即被如此铜墙铁壁般“保护”起来,可想而知作为光刻机物镜系统的光学镜头,又是何等保密级别的存在。

至于我国能否生产出媲美卡尔蔡司的光学镜头,这一点我想摄影圈的朋友们早已知晓答案。我国在先进光学镜头及自动对焦方面的技术积累,目前还是暂且不够的。

物镜系统只是光刻机三核心之一,其他各类处于相关各国严格技术保密、专利禁止转让级别的产品、知识产权还有很多,这些都是对光刻机进行逆向开发所要面对的重重难题。

总结

本文写这么多,并非是为涨别人志气灭自己威风,说到底是希望更多爱国民众可以了解光刻机领域的现状,以及我国芯片产业目前所处的环境和角色。光刻机的国产化是历史必然,但现在仍是我国芯片行业所涉各产业链、各环节、各公司潜心学习、循序前行、经验积累的阶段。

我国目前已掌握12~14nm芯片的设计研发生产流程,目前国内也有至少三家(中芯、华虹、弘芯)具备14nm制程生产能力的先进晶圆厂,且12~14nm芯片目前仍属于“性能级”产品(参照Intel 2020年最新发布的Comet Lake系列酷睿处理器,仍使用14nm改良版制造工艺生产)。因此,我们当前面临的问题不仅是7nm光刻机何时供货,更重要的依然是14nm等级光刻机及对应产品的进一步扩容、增产、吃透。

国际竞争瞬息万变、永不停歇,在适当的时间节点迅速适应环境、调整自身角色和心态才是做有用功。先进光刻机的逆向开发,是否就是适合我国的最佳路线?这也并非是一条必须打破头走到底的单线思维,相信我们的科研力量、相信国家的政策扶持,只要付诸努力,必然有所收获。

附注说明:

  • 我国在5nm蚀刻机所获得的重大进展,不等于具备5nm芯片的生产能力;

  • 具备本土完全自主知识产权和产业链供给的国产光刻机,制造工艺为90nm;

  • 华为海思、中芯国际均具备芯片研发能力,但前者为Fabless企业,不具备芯片生产能力,而后者具备28nm、14nm等先进晶圆生产线;

  • 中国本土内最先进的光刻机,是海力士(韩国)无锡厂的7nmEUV级产品,并非我国所属;

  • ASML在2019年交付26台光刻机,2020年将交付35台,2021年预计为50台左右;

  • ASML先进级光刻机单台售价约1亿美元以上;

  • 荷兰希望和中国好好做生意;

  • 光刻机比原子弹、核航母还难造。


穷Sao


只要时间足够的话,肯定是可以的,但是的话成本是要考虑的一方面。因为我们都知道,只要是高端机床的话,都是不能移动或者随意维修或修改的。因为机床当中有芯片可以检测到机床的状态的,所以说这样的机床一般坏了的话。都是由国外的工程师来进行维修的,而且的话他们一过来的话,时间就是从他过来就开始算钱的,并不是说开始修的时候成本是非常高昂的。而且的话机床卖给你相当于只有使用权,其实其他相关的技术还是在卖家那里。他是不可能让你随意修改或拆开研究的,如果他发现了的话,他可能会拒绝维修,那样的话如果你不能正常的把它弄好的话,就相当于个废品了。因为在高端领域的话都有技术封锁的,并不是说什么东西都可以拿给你共享。而且机床的制造的话,并不是荷兰他那个。自己独立完成的,还有美日韩德,几个国家一起来完成的,并不是说他一个国家就能把所有的配件生产齐全,所以说。笔记本上面出口的中国来的机床都是已经过时淘汰的,然后人家有更新的机床是根本不会卖过来的,所以说我们研究的话总是会比别人晚一步。


嗨咪


合同约束,知识产权保护

1、商业合同约束:荷兰ASML是全球唯一一家生产先进制程光刻机的企业。中国企业作为其重要客户,在设备采购方面需要面临相当繁琐的交易合同洽谈甚至综合审查。

2、政策协议约束:在获得ASML公司在企业层面的合作确认之后,还要经过荷兰政府的进出口相关政策、法规约束。荷兰政府对此设置了超出了国际间一般商品采购审核标准,在极端情况下(如2019年末的7nm光刻机供应问题)会受ASML公司核心股东所在国政府的超前干涉。

3. 所有相关技术都申请专利,如果逆向,肯定使用和别人相同的制造技术,绕不过知识产权这一关。

有防止逆向工程的机关

中国的逆向工程能力国外早有耳闻,关于这一点就非常容易理解了,我们直接引用ASML首席执行官彼得·温尼克的话即可:

“ASML的EUV光刻机结构非常复杂,不存在被复制的可能性。我们所有的光刻机都装有(一系列)传感器,任何异常的非法操作都将被检测并立即发出警告,(我们也会第一时间获悉)。”

机器都不能拆,你还怎么逆向。

技术难度高,难以复制

光刻机是使用高精度零件制作,由成千上万零件组成,很多零件也是采购,加工技术目前国内达不到。很多零件属于中国花钱也买不到的。


平行宇宙修真界


肯定是可以通过逆向技术来搞光刻机。而且国内也有企业和研究所在研究并生产光刻机,比如合肥新硕半导体、成都光机所等。但是我们现在造出来的光刻机精度都比较低,只能用来生产制程工艺不高的元器件。对于现在领先的和比较领先的光刻机我们还无法突破关键技术,而且国家也非常重视,02专项中就有专门的经费来研制开发22-14nm工艺的前瞻性研究。只是光学部分的技术难度就非常的大,因为制程工艺越高,对于光学系统的要求就越高,还有光源方面、精密电机等等。AMSL是集成了全世界发达国家的各领域的最高水准才搞出来这么牛的一套设备。而现在我们要自己把所有的关键性、难度超级大的技术自己全部掌握并生产出来,这难度不可想象。而且我们只能自己研发,因为这些东西别人不卖给我们,所以现在的难题不是我们不知道这些设备的结构,而是我们知道他们怎么做的,但是每个部分怎么搞出来,怎么检测,我们都没有办法做。我们只能先从每个部分的基础部分一点点攻克,最后才能完成这样一个无比复杂的光刻机。


青羊镇牛人


我们究竟能不能逆向复制荷兰ASML光刻机技术呢?理论上来说它是可行的,而现实往往就是就是那么残酷,逆向复制是一个根本行不通的办法。

逆向复制为什么行不通

光刻机堪称人类智慧集大成的产物,它被称为现代光学工业之花。

1、知识产权专利

荷兰是一个非常重视知识产权的国家,每年都会申请大量的专利。我们想要去逆向复制它们的光刻机,难免就会碰上它们的各种关注光刻机专利技术,这些光刻机技术它们都是申请了专利。你想要用它们专利,自然要得到授权,况且这个授权并不一定会拿到。

2、关键部件买不到

一台顶尖光刻机需要上万个配件,这些配件来自全球不同的国家,同时它们也是整个行业最顶尖的公司生产制造的配件。我们就以光刻机必需的镜头和镜片来说,荷兰ASML的镜头都是来自于德国的蔡司提供。

据说蔡司工厂的一个职位是由祖孙三代从事,技术封锁很严重,同时想要得到顶尖镜片也需要上百年的技术积累和沉淀。并且这个东西不对我们出售,我们有钱也买不到它们的东西。

再就是光刻机必需的光栅,荷兰ASML公司的光栅是由美国顶尖的光学公司提供。美国一直警惕我们的发展,甚至处处限制我们的发展,自然不会卖给我们这个顶尖光栅。

3、企业技术保护

这一点与数控车床比较的像,国外对于出口我们的机床都进行保护。也就是车床安装位置固定,加工过程远程监控。只要是这个机器位置发生了移动或者其它的异常,远程就可以发现,会进行停机处理。并且如果你要拆开数控机床话,远程也会监控到,也就会把机器锁死,即使出现故障都是由他们国外厂家人员过来处理。

荷兰的ASML光刻机也是这个样,他们在光刻机的很多部位安装了各种传感器。一旦发现机器有各种异常,例如拆机,那么远程就会发出报警,它们完全可以把这个机器远程锁死。所以我们根本就做不到拆机,也就不用谈逆向复制了。

4、协议规定

在一些顶尖机器出售协议上,厂家已经明确进行了规定。你只有机器的使用权,各种技术故障、需要移动位置等工作都需要他们自己的工程师来处理。未经他们许可就拆解机器进行复制,违反协议规定,是要受到法律的制裁。

因此对于这些顶尖机器,就以光刻机和数控机床为例。我们得到的只是它的使用权,技术还在别人的手里,一旦我们进行把机器位置移动或者拆解,国外就进行远程锁定,这机器也就成了废铁。

并且在一些出机器售协议上,明确规定了不能移机,不能对机器进行拆解,所有这些工作需要由他们厂家工作人员处理。因此谈逆向复制,是根本不可行的。ASML首席执行官彼得·温尼克也表示:“ASML的EUV光刻机结构非常复杂,不存在被复制的可能性。


荷兰ASML为什么能够做出顶尖光刻机

1、专注光刻机领域

ASML不同于其它的企业,自1984年从飞利浦独立出来后,它深刻吸收了飞利浦解体的经验,35年来一直专注于顶尖光刻机研究领域。按道理来说,它们完全进军芯片生产领域,但是它们没有。

但是ASML一直专注光刻机的研究,没有去涉及其它领域,这也成就了它今天的霸主地位,占据全球80%以上的份额,也是全球唯一一个能做顶尖EUV光刻机的厂家。一台光刻机如今可以卖到7亿人民币,并且处于供不应求的状态,各个厂商排着队买,订单可以排几年。

2、独特技术分工合作

在光刻机研发上,荷兰的ASML并不是一个人在战斗。很多欧盟国家以及美国都是ASML的股东,它们都对ASML进行了投资。ASML内部也有规定,只有对它进行投资的公司才能够优先得到光刻机。像台积电、三星、德国蔡司都对它进行投资,才可以优先得到顶尖光刻机。

这些公司不单单对它进行投资,投资带来了很多的资金用于研发,也给它提供顶尖的技术和配件支持。这里要说的就是德国蔡司给它提供顶尖的镜片,才让ASML光刻机研发如此顺利。不单单蔡司一家,美国的企业也给它提供顶尖的技术支持。

3、重视专利技术

荷兰政府特别重视专利技术申请,再加之光刻机全球紧缺,能做的也只有他们一家,因此他们特别重视专利技术,各种关键技术都做了申请专利。别人想要复制它,难免就要遇上它的它的专利技术。

根据WTO公布的数据,近十年来,全球知识产权使用费出口排名中,荷兰(仅包括五年的数据)达到2392亿美元,仅次于美国和日本,超过英国,法国,德国等欧洲大国。

荷兰的ASML在EUV光刻机技术上拥有排名世界第二的专利申请量,而世界排名第一是德国的蔡司公司,排名第三是韩国的海力士公司,德国蔡司和韩国海力士公司都是ASML的合作伙伴。

4、强大技术研发投入

根据相关的数据,2019年 ASML全球销售额大概是21亿欧元左右,而它的研发费用支出就达到了4.8亿欧元,研发费用占营收的比例达到22.8%。

这一点与我们国家的华为比较像,华为也正是投入了如此巨大的资金,才成就了今天5G技术领先的地位。而ASML如此强大的技术研发投入,让它掌握了更多的关于光刻机的顶级技术,它自然也就坐上了全球顶尖光刻机生产霸主宝座。


我国光刻机目前水平和未来发展

上海微电子设备研究所去德国考察时,德国的工程师说了这样一句话:就算我们给你们全套的图纸,你们也做不出来光刻机。

而上海微电子设备研究所也是国内能够生产最先进光刻机的公司,目前它能够达到的最先进水平也只有90nm,代表的也是它们的SMEE系列。其它半导体公司几乎不用提,因为水平很低,例如合肥芯硕半导体公司才能够拥有200nm工艺。

去年,也就是2019年,武汉光电国家研究中心的甘棕松团队表示已经成功突破9nm工艺光刻机技术。但是这并不代表我们能够做出顶尖光刻机,因为这也是在实验室内,离真正商用还有一段时间。

不单单如此,我们也需要解决镜片问题,因为顶尖的镜片技术由德国蔡司公司掌握,这个镜片也是光刻机所必需的,他们不对我们出售产品。

因此我们要走的路还很长,

但是并不代表我们就不能够做出来。原子弹、火箭都做出来了,这个只是需要时间罢了。只有我们不断加大投入、重视研发、不断的进行顶尖技术积累,我们一样可以做出全球顶尖的EUV光刻机。

笔者认为更多的应该国内企业进行合作,各自分工合作,毕竟做出来对于我们都是非常有利的。每个公司根据自己的所长,进行攻克不同的技术,相信很快就能够做出先进的光刻机。

结语

当今发展越来越离不开芯片,而生产高性能芯片必须要有顶尖的光刻机。我们想要逆向复制荷兰ASML的光刻机,可以说这是一条死路。

我们要想突破国外光刻机封锁,还是需要自力更生。不断的加大研发投入,国内相关企业更要同心协力,因为单靠一家是不可能实现的,需要共同合力拿下这个硬骨头。

我们现在需要的就是时间,不断的进行技术积累、沉淀,达到一定的程度,也就自然水到渠成了。未来,值得我们期待!


科技晴


问题:我们能不能用逆向技术复制荷兰的光刻机技术?

回答:要是这么简单,就不用别人封锁了。


我们的差距

最先的光刻机已经做到了7nm,这是非常成熟的方案了;他们甚至还准备量产5nm的,

我们能够做到的是28nm的工艺,14nm还不能做到量产,他们的技术可以说是比我们先进了两代甚至三代的技术。

逆向技术复制?

逆向技术复制真的可以的话,就不用这么麻烦了。

你知道吗?目前技术最先进的是台积电,然后是三星,他们掌握整套的生产工艺,但是即使是三星拿到了7nm的光刻机也无法马上量产7nm的芯片,比台积电慢了半年量产,损失了几十亿的生意。

7nm的光刻机给你了,你也用不好,能够把它用也不容易,三星要比台积电多半年的时间才能完成7nm工艺量产,损失这么多钱也没有办法。你可见其中的困难。

同时,把图纸和技术关键给你,你也做不到。除了刚刚说的,能用好已经很困难了,还有一个就是你没有部件。

ASML的光刻机用美国的光源、德国蔡司的镜、日本的光刻胶、瑞典的轴承、这些都是对中国禁运的。有了图纸,你也要自己研发零部件。

上次,日本对韩国限制出口刻蚀气体等,韩国直接就被威胁到了。

再说,光刻只不过是其中的一个步骤,我们国家是全部步骤都落后了,你要来光刻机也不行,因为其他工艺配套跟不上。

没有一口气吃成的胖子,我们注定要一步一个脚印的追上落下的技术差距~


太平洋电脑网


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我们能不能用逆向技术复制荷兰的光刻机技术?想要用逆向的技术来复制荷兰ASML公司的光刻机其实在理论上面还是可行的,但是到实践上可能就出现一些问题,那么下面具体来和大家说一说能否使用逆向技术复制荷兰光刻机技术。

光刻机作为半导体行业中的“明珠”,国内光刻机和荷兰ASML之间的差距


我国的半导体行业起步是比较迟的,而且要远远的落后于荷兰的ASML公司所生产的光刻机,现在我国最为先进的光刻机技术就是上海微电子装备有限公司所生产的光刻机,但是其实际的制程也达到将近90nm。

对于这个工艺制程的程度来说,与荷兰ASML已经量产的7nm工艺制程相比较差距还是非常大的,更不要说人家即将量产的5nm工艺制程的光刻机,所以说我们现在的工艺制程依旧还徘徊在90nm左右,而且光刻机的技术也是一种非常精密的设备,不仅不要先进的工艺制程,还需要周围的零器件精密的进行配合处理。

荷兰的光刻机技术还有一个非常重要的功能就是,其使用的周围零件都是各个国家进行供应的,比如说光刻机的镜头都是采用佳能或者尼康的设备,还需要使用美国的计量器、德国的光学设备等,可以说一台光刻机的制造是需要众多的先进元器件来实现的,这也是需要最为高端的先进的人才和设备。

能都通过逆向的技术来说实现光刻机的国产化


就像刚才所说的,想要通过逆向技术来实现国产化,在理论上可行,但是实际上是不可行的,从技术的方面来说,荷兰ASML公司的技术是非常强大的,甚至人家的公司员工是这样说的,我们即便是将制作光刻机所有的一整套技术图纸都放到你们面前,你们也是无法复制或者仿造出来的。

而且光刻机的投入成本是非常巨大的,这里面不仅仅需要高端的技术人才,更加需要高精尖的设备,所有成本高或者前期的投入是非常巨大的,这个成本是个人所无法承担的,即便是国家每年投入几千亿的资金也是无法在短时间内弥补出来。


最后,对于说为何我们在光刻机方面落后荷兰ASML公司十几年的时间,其实最为主要的原因就是因为国内是无法供应出来这么高精尖的元器件,还有就是无法匹配出来众多高端人才的聚集,那么大家对于国产光刻机还有什么不同的看法,可以在下方留言,咱们一起探讨!


帆辰科技


从理论上看,使用逆向技术确实可以复制荷兰ASML的光刻机技术,但是从实际出发,这是行不通的,就算把光刻机的设计图纸给我们,我们也无法生产。

国产光刻机与荷兰的光刻机差距在哪里

其实我过从上世纪70年代就开始了光刻机的研发工作,在1985年时就研制成功了一台g线分步投影光刻机,这比国外的同类产品足足晚了6年,从那以后我国也没有放弃对光刻机的研发工作。

目前我国最先进的光刻机就是上海微电子装备有限公司制造的90nm工艺的光刻机,但是荷兰ASML公司最先进的光刻机已经是5nm了,今年台积电就可以做出5nm工艺制程的芯片了,而我国90nm的光刻机对于目前的芯片来说已经不够用了。

光刻机无法拆开

如果想根据ASML的光刻机复制一台光刻机,首先需要将光刻机拆开,ASML在设计光刻机时为光刻机上了一把“锁”,如果光刻机在它们不知道的情况下被拆开,光刻机就自动向ASML报警,所以我们也无法拆开。

光刻机需要顶级的零件

在之前中国一家光刻机制造公司就去ASML公司进行参观,ASML公司的员工直接对我国的公司说:“即使将光刻机的设计图纸给你们,你们也做不出”。其实这是真的,并不他们对我们的嘲讽,即使给我们设计图纸,我们也生产不出顶级的光刻机。

对于一台光刻机来说,拥有几万个零件,这些零件几乎都是世界最好的。其中光刻机最重要的就是镜头与光源,全球范围内做镜头最好的企业就是德国的蔡司,做光源做好的就是Cymer公司,这两家公司都已经被荷兰的ASML公司进行了收购,所以蔡司与Cymer不可能再向其他的光刻机制造厂商提供镜头与光源。ASML要求购买它的光刻机的企业必须进行投资,这也为ASML提供了强大的资金支持,其他的光刻机厂商很难进行发展。

再加上,根据1996年欧美签署的瓦森纳协议,欧美很多高精端仪器或者配件都对我国禁运,我们即使有钱也买不到先进的零件。

既然不能制造顶级的光刻机,为什么我们不能买呢

其实早在2018年中芯国际就向ASML公司购买了一台EUV极紫外光刻机,EUV极紫外光刻机应该是目前顶级的光刻机了,只有荷兰的ASML公司可以生产,每年的产量也是非常有限的,但是由于欧美国家的各种原因,迟迟没有将光刻机交给中芯国际。

台积电应该目前最好的芯片代工厂了,在2018年实现了7nm工艺制程,2019年实现了7 nm EUV工艺制程,今年可以实现5nm芯片的大规模生产,未来的苹果A14处理器与华为的麒麟1020处理器都是由台积电进行生产。中芯国际也就在几个月前才实现14nm的工艺制程,相较于台积电还是非常落后的。

总结

因为一些不可抗拒的原因,我们无法买到先进的零件,所以也就无法生产出顶级的光刻机。但是因为一些政策,荷兰ASML公司不可以向大陆出售顶级的光刻机,我们只能使用落后一代的技术。制作一台先进的光刻机,并不是只靠一两个企业就可以完成的,需要整个制造业的共同努力。

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很有意思的一个问题,当初特朗普施压荷兰,禁止ASML公司出售7纳米极紫外(EUV)光刻机时和你想到了一块。特朗普担心中国得到这台EUV光刻机之后,通过技术复制的方式来窃取高端技术,因此导致了荷兰迟迟没有下发这台光刻机的出口许可证。那么,我国是否能够复制高端光刻机的技术呢?ASML公司总裁给出了我们答案,一起来看看吧!

荷兰ASML公司总裁是这样说的,中国并不具有复制高端光刻机的能力,并且中国也不会有复刻的这个想法。荷兰ASML公司总裁指出荷兰光刻机具有完备的报警系统,一旦出现异常情况将会第一时间得到反馈。从这位总裁的谈话上来看,很想促成ASML公司与中国之间的这笔合作,未来随着中国半导产业的崛起,很可能将会成为ASML公司最大的客户。

言归正传,还是回到ASML公司总裁关于中国是否能够复刻光刻机的这个观点上。这位总裁表述的观点有三个,一个是职业道德的问题,中国不会窃取技术;一个是技术实力的问题,中国尚不具备复刻光刻机的能力;一个是ASML公司防范手段的问题,认为完全可以避免出现这种情况。暂且我们不论职业道德以及防范手段的问题,单单从技术这一个角度来讨论一下是否可以逆向复刻ASML公司高端光刻机的这个问题。

光刻机是十分精密的设备,我国虽然具备了光刻机的制造能力,但是仅仅属于低端光刻机(最高水平只能够生产90nm光刻机)。即便是ASML公司所生产的高端光刻机,高端的零部件也是来自全球各地顶尖的公司。例如光刻机中比较重要的镜头来自德国蔡司,由祖传匠人精心打造,非常人所能够生产;光刻机中的光源来自CYMER公司,为此ASML公司收购了这家美国公司。

除此之外,光刻机中的机床、侵液系统等均有较高的技术标准要求。整体上来说,我国并不是不具备生产光刻机的条件,只不过是核心部件无法到达极端、严苛的标准,并且各个领域受到美国的严重限制,只能够依靠自身不断的摸索前行,技术攻关需要时间的积累过程,无法一蹴而就。

荷兰一直没有放行的这台EUV光刻机最近又出现了新的转机。荷兰当前疫情较为严重,不得已向欧盟、美国等发出了救助的信息,不过这些国家同样处于麻烦之中,根本无暇顾及上荷兰。能够帮助荷兰渡过危机的或许只有中国,欧洲地区疫情最为严重的意大利,我国已经先后派遣出两批支援队伍。俄罗斯专家建议,荷兰可以通过光刻机来换取疫情继续的口罩、呼吸机、检测试剂等抗疫物资。

当然,我国如果选择援助荷兰,并不可能是为了光刻机,而是出于人道主义救援。至于荷兰愿不愿意放行之前中芯国际订购的这台EUV光刻机,还要看他自己的选择!


关于能不能用逆向技术复制荷兰光刻机技术的这个问题,您怎么看?欢迎大家留言讨论,喜欢的点点关注。



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