我国的光刻机处于世界的先进水平,但没有达到顶尖水平:
我国的光刻机发展已经近到了28纳米的光刻机,可以满足日常的射频芯片,蓝牙芯片以及其他电器中的一些芯片的要求和标准。但是相较于芬兰等欧美国家的光刻机芯片,已经达到了个位数的纳米。想要在此基础之上超越欧美国家,进入光刻机的顶尖水平,还需要数10年的时间研究和发展,这就好像在一根头发丝上的1/10000处,雕刻一栋楼房的难度是差不多的。
光刻机在我国之所以如此重要,是因为它在芯片的研究和生产方面占有非常重要的地位。我国的大部分芯片研究都离不开光刻机的技术支持,例如手机芯片,一些重工业行业,机器的芯片,还有很多高新科技产业的核心技术,都需要用光刻机来研发芯片,没有了光刻机,我国的芯片研究就会陷入停滞的发展状态,因此我国的大多数光刻机主要依赖于进口,只有少数的光刻机用在一些不太重要的科技岗位上。
只要光刻机达到顶尖水平,我国的芯片研究就会得到一个质的突破。例如汽车芯片的研究,在我国除了自身的发展以外,大多数也依靠进口来完成汽车的整体生产过程,当光刻机的技术达到了顶尖水平以后,我国将不会再依赖外国的汽车芯片,拥有自主研发的中国芯片,安装在中国生产的汽车上。一方面会增加我国在汽车生产上边的独立性,另一方面会减少对国外光刻机的依赖造成他国对我国的贸易制裁影响。
总而言之,光刻机的技术非常重要,但难度也非常大,有专家预计在未来的十年到20年中,我国的光刻机技术可能会得到质的突破。
第一,目前全球最先进的光刻机,已经实现5nm的目标。这是荷兰ASML实现的。
而ASML也不是自己一家就能够完成,而是国际合作才能实现的。其中,制造光源的设备来自美国公司;镜片,则是来源于德国的蔡司公司等。这也是全球技术的综合作用。
第二,中国进口最先进的光刻机,是7nm。
2018年,中芯国际向荷兰ASML公司定制了一台7nm工艺的EUV光刻机,当时预交了1.2亿美元的定金。请注意,当时这台机器还没有交付,而是下订单。
但国内市场上,其实已经有7nm光刻机。在2018年12月,SK海力士无锡工厂进口了中国首台7nm光刻机。海力士也是ASML的股东之一。
第三,目前国产最先进的光刻机,应该是22nm。
根据媒体报道,在2018年11月29日,国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制,光刻分辨力达到22纳米。
请注意该报道的标题:“重大突破,国产22纳米光刻机通过验收。”
也就是22nm的光刻机,已经是重大突破。
22nm的光刻机,关键部件已经基本上实现了国产化。“中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备,打破了传统路线格局,形成一条全新的纳米光学光刻技术路线,具有完全自主知识产权。”
有关报道中的“全新的技术”,也就是中国科研工作者在关键部件完全国产化情况下,实现的这一次技术突破
中国和世界顶尖光刻机制造还有很大差距。
华为麒麟受制于人,中芯国际不堪大用,澎湃芯片久不见进展,虎愤芯片勉强能用。
实用更是有很远的路要走。
大家放平心态。
任正非曾表示,我国拥有世界顶级的芯片设计能力,掌握着世界上最先进、成熟的芯片制程工艺,由于光刻机和化学材料被卡了脖子,国内企业无法独自制造出高端芯片。
然而,让所有人没想到的是,不久前,***正式宣布,国产EUV光刻机取得重大技术突破,且0.1nm的光源设备已投入使用!
随着 科技 的发展,智能电子产品的普及,很多领域的发展都已离不开芯片的支撑,掌握芯片已上升为世界各国的战略层次。
众所周知,我国进入半导体领域较晚,西方国家为了防止我国 科技 的崛起,早在几十年前签订了《瓦森堡协定》,禁止向我国出口高尖端技术,且国内企业过于追求轻资产的发展,而忽视了对重资产投资的重要性,以至于国内所消耗的芯片,70%以上都要依赖进口。
上文也提到了我国为何无法独自制造出高端芯片的原因,光刻机被卡了脖子!或许有的人会问,我们原子弹都能造出来,为何造不出EUV光刻机?
EUV光刻机的制造是一个项目工程,不仅需要大量的高尖端技术,还需要海量的高精密元器件。如ASML公司制造的EUV光刻机, 所需的元器件高达10万件,来自世界上35个国家的1500多个企业,且每一件都代表着业内的最高水准。 值得一提的是, ASML公司制造EUV光刻机所需的核心元器件,没有一件是来自我国企业,可以预见,我国要制造EUV光刻机的难度有多大。
随着美国不断对我国企业进行芯片制裁,让我们意识到: 在当今这个时代,要想摆脱被人鱼肉的命运,就必须实现技术独立,制造出EUV光刻机,实现高端芯片的国产化。
2020年9月16日,中科院正式宣布,已根据“卡脖子清单”成立了对应的科研攻关小组,且光刻机技术攻关团队的每一位科研人员立下了军令状,争取在短时间内攻克技术难关,制造出国产EUV光刻机。
随着国内“造芯”浪潮的掀起,ASML公司总裁在不久前发出警告: 如果不将光刻机卖给中国,三五年之后,中国就会拥有自己的光刻机,凭借着强大的成本优势,很可能在15年之内将ASML公司逼出光刻机市场。
如今,随着***一则关于国产EUV光刻机的发布,终于进一步验证了ASML总裁的预言。
近日,***正式宣布: 我国已经在EUV光源和双工件台技术上取得重大突破!
据***公开的消息来看,中科院自研的国内首台高能光源设备已经开始使用,且安装完成度已超过70%。中科科美也掌握了透镜镀膜技术,制造出了光学零件0.1nm的镀膜设备。
了解EUV光刻机的朋友都知道,EUV光刻机是由3个核心部分构成的: EUV光源、双工件台和EUV光学镜头。如今,我们已经突破了EUV光源和双工件台技术,这也就意味着,我们只要实现了EUV光学镜头的制造,即可制造出国产EUV光刻机。
在这个经济全球化的时代,各国企业之间的联系越来越紧密,分工越来越清晰,已经形成了“你中有我,我中有你”的现象,如果一家企业受到非正常的“攻击”,整个产业链都会受到严重的影响, 美国制裁华为,加剧世界“芯荒”就是一个很好的证明。
国内半导体行业不断传出的好消息,向世界传递了一个重要信息: 任何要想奴役我们 科技 的国家,必将会在我国企业、科研人员和14亿国人用血肉筑成的铜墙铁壁面前,碰得头破血流!
长春中科院在光刻机技术上面获得巨大突破,目前来说芯片制造仍然是我们的卡脖子问题,其实短时间内难以突破完成自主,这也是事实,目前来说整个芯片制造生产相关技术,我们自己的国产化不到50%,也就是说目前半导体领域产业链,我们还是非常依赖进口技术设备。
很多人都说芯片这个最主要的问题在光刻机,这个其实也没有错,但是也是并不完全对,光刻机是半导体芯片领域的最重要的环节之一,我们目前来说芯片领域的问题其实并不只是卡在光刻机技术上面,很多人都认为我们把光刻机技术攻克了,我们就可以完全实现自主化,这个说法有点草率了。
光刻机是我们众多难题里面的一个,其实其他的难题还在努力解决,不说其他就说硅片平面打磨技术我们都还是靠进口设备,这些只是被光刻机技术难题掩盖了而已,绝大多数人根本不知道这些,不过光刻机技术的确是我们目前最头疼的问题,也是最想要快速解决的问题,光刻机技术的难点在于四大方面。
第一方面就是光源系统,第二方面就是光学镜头系统,第三点就是双工平台系统,第四就是EDA系统,这四个只要有一个做不好,那么基本上就是达不到想要的成果,荷兰阿麦斯光刻机之所以能独霸,原因就在于它的十万个零件有欧美日韩等几十个国家共同提供,也就是说几乎是世界上科技最发达国家都加入了进去,并不是单独一个国家的水平。
我们国家之所以短时间难以突破,原因还是在于我们一个跟几十个较量,所以难度可想而知是什么样子的,知道这些了以后就不会觉得我们的科学家不够努力了吧,毕竟全世界没有哪个国家能单独生产出来高端光刻机,美国不行日本不行德国不行英国不行法国同样也不行,意大利荷兰更不可能,我们正在做他们做不到的事情。
虽然说我们现在的最先进的二十八纳米技术光刻机还在实验室里面,并没有真正的下线进入市场,主要的原因其实还是在精密度以及稳定性方面迟迟没有获得突破,虽然说过去几年陆陆续续都报道出来一些关键技术的突破,现实却是这些技术突破还在实验室里面,并没有真正的运用到实践当中,离真正运用到光刻机上面还有不少的时间。
这次长春突破的技术是光刻机关键技术之一,这种技术就是物镜系统里面的光学投影物镜制造,这个技术其实就是最关键技术之一的镜头物镜折射,用德国科学家的说法就是,这个镜头的镜片平面的平整度非常光滑,打一个比方就是把镜片放大到面积100平方公里 平整度需要保持在十厘米误差以内的平整度,可想而知难度有多高。
这次长春光机突破的这个技术就是这个了,镜片上面的突破,可以说光刻机最难的难点之一已经解决的时间不会太久,加上我们国家的光源系统稳定性也是非常好的,所以现在的两个核心问题技术获得突破,这个是可喜可贺的,但是也要明白突破并不代表已经完成,只是说技术突破离实际运用还早。
以我们这些年了投入跟技术突破,我们的光刻机很多技术已经得到解决,但是想要真正达到最先进水平并且用到生产上面,短时间内几乎不可能,按照现在的技术突破速度,我们想要达到先进水平,十五年内很难,因为这是一个产业链,并不是单独的某一样设备问题,整个产业链技术的提升才会真正帮助我们在光刻机在半导体领域获得全面突破达到自主话先进水平,所以说单独技术突破值得高兴,但是还是要认清现实需要更加努力,全方位努力才可以,不能偏科。
值得说明的是,这已经是继六月份CHIPS法案(为五角大楼和其它政府运行机构的芯片制造项目提供最少120亿美元的资金)以来第二项针对半导体行业的资助,如果通过,将会像为美国芯片制造行业带来370亿美金(合计2614亿人民币)的补贴。
国产28纳米光刻机将量产,美国慌了
众所周知,美国在高 科技 行业有着几乎垄断的地位,此次针对芯片制造行业的巨额补贴一方面展现了美国政府对于高 科技 行业的重视,但更重要的一点是面对我国在芯片领域的不断进步有点慌张了,据悉,上海℡☎联系:电子于六月透露,将在明年或后年交付首台国产的28纳米工艺浸没式光刻机,此前国内的光刻机制造工艺还停留在90纳米。
光刻机的制造并非是一夕而成的,和国外相比,国内的光刻机技术起步较晚,又受到了西方国家相关技术的封锁,在研发的道路上只能摸着石头过河,甚至是芯片制造行业的权威人士,台积电创始人张忠谋也曾表示不看好大陆的芯片制造行业,此次上海℡☎联系:电子在光刻机制造上的重大突破,无疑是国内 科技 产业对于西方技术封锁的一次有力回击。
尖端技术的突破,离不开国家的帮助
作为目前最为精密的设备,光刻机的制造无疑是非常困难的,即便是在该领域内技术最为先进ASML公司,在制作光刻机的时候也需要德国的机械工艺、日本的复合材料、瑞典的工业机床技术以及美国提供的光源,在西方技术的封锁之下,国产光刻机更是寸步难行,面对如此困境,我国在2014年就以成立了国家集成电路产业投资基金,投资了多家半导体公司,在2018以及2019两年,我国对芯片业的投资金额也高达220亿元。
在国家的大力支持下,我国在芯片制造行业也有着许多新的进展,中℡☎联系:半导体的5纳米蚀刻机已经通过了台积电的验证,并将正式运用于今年5纳米芯片的发展,处于世界领先地位;还有制造芯片中的关键设备离子注入机也达到了国际先进水平,除此之外,还有南大光电的光刻胶打破了日本企业的垄断地位,都展现出了国产半导体技术蒸蒸日上的势头。
差距不容忽视,光刻机技术仍然落后
虽然上海℡☎联系:电子在国产光刻机制造商得到了突破,但是回归理性,我们还是不得不承认,28纳米的光刻机和荷兰ASML公司的5纳米光刻机仍然存在着巨大的差距,而且这种差距并非是一朝一夕就能够赶上的,以美国为首的西方国家对于我国的技术进步也必将采用更加严苛的技术封锁手段。
不只是光刻机,国内还有许多技术在不断的追赶着西方国家的脚步,我相信只要有足够的时间,技术的反超并非是完全没有可能的,那么你怎么看待国产光刻机的突破呢?一起来聊一下吧!
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