单独制造光刻机(单独制造光刻机的国家)

2022-12-03 1:47:26 证券 yurongpawn

独立研发光刻机对中国意味着什么?

独立研发光刻机对我国意味着科技上打破西方国家的垄断,改变中国高新技术被国外封锁的局面,同时可以推动国家自主芯片的研发进展。

目前世界上光刻机研发,由荷兰、美国、日本这三个国家掌握技术,根本不会对外开放也不会对外公布,导致中国一直在这方面有严重的制约。尤其是2020年全球疫情影响,每个国家都不同程度地出现芯片短缺的问题,尤其是中国对于芯片的需求量一直是居高不下,国外利用中国在技术上的短板,在中国市场上赚走了很多利润。

外国公司在技术垄断的同时还在打压中国高新技术公司的成长,导致很多公司由于没有核心技术濒临崩溃的边缘,因此国家为了改变技术上的格局,也是打破国外的技术封锁,因此才会启动独立研发光刻机项目。

根据专家推测,中国现在光刻机技术和世界顶级水平依然有20年的差距,可以说差距还是比较大的,但是国家已经启动相关的研究工作,相信在所有人的努力下,终有一天会打破技术封锁。

研发光刻机有哪几点难度?

第一:思想难度。

在中国有相当一部分人有这样的一种思维方式,自己研究不如花钱去买,如果买不来就花钱去租,能把成本降低到最低生产出来的产品才是最好的,虽然这种思想没有错误,但是利润已经被大大降低,而且很多时候自己没有控制权也没有决定权,因此研发光刻机不仅仅是技术上的问题,有时候也是人思想上的问题。

第二:技术难度。

光刻机技术一直是垄断行业,掌握在发达国家手中,中国想要研究光刻机,在没有任何资源的情况下只能凭借自己的能力去研究,但是技术上差距太多,肯定会有很多的难题,因此在研发过程中技术上的难题成为很多人解决的关键。

第三:环境难度。

没有一个国家能独立自主完成光刻机研发,每一个国家只是负责光刻机一部分的生产和研究工作,因此中国想要独立研发光刻机技术,不仅仅是技术上和思想上的难度,国际环境也是一个克服的难点,因为没有一个国家愿意提供帮助,也没有一个国家能够独立完成光刻机的研发到生产的过程,所以中国要面临的困难比其他国家要多得多。

光刻机技术一旦研发成功,不仅能够解决中国自主芯片的制造问题,更能把中国的高科技往前发展20年。无论是高端高分子材料还是高端化学,都可以有十足的进步,这也是国家为什么要花重金研发光刻机的原因了。

光刻机哪个国家能造

中国、日本、荷兰。

在能够制造机器的这几家公司中,尤其以荷兰(ASML)技术最为先进。价格也最为高昂。光刻机的技术门槛极高,堪称人类智慧集大成的产物。

目前在全球45纳米以下高端光刻机市场当中,荷兰ASML市场占有率达到80%以上,而且目前ASML是全球唯一能够达到7纳米精度光刻机的提供商,所以ASML才是全球芯片业真正的超级霸主一点都不过分。

主要性能指标

光刻机的主要性能指标有:支持基片的尺寸范围,分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长、光强均匀性、生产效率等。

分辨率是对光刻工艺加工可以达到的最细线条精度的一种描述方式。光刻的分辨率受受光源衍射的限制,所以与光源、光刻系统、光刻胶和工艺等各方面的限制。

对准精度是在多层曝光时层间图案的定位精度。

曝光方式分为接触接近式、投影式和直写式。

曝光光源波长分为紫外、深紫外和极紫外区域,光源有汞灯,准分子激光器等。

单独制造光刻机(单独制造光刻机的国家) 第1张

现代光学工业之花——光刻机

光刻机(Mask Aligner)是采用类似照片冲印的技术,把掩膜板上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上的设备,是制造芯片的核心装备,也是目前顶尖 科技 的代表。中美 科技 竞争下,因光刻机使用部分美国技术,华为自研的高端芯片供应链被掐断,中芯国际也无法采购最先进的EUV。高端光刻机已成为当前中国半导体的软肋。

高精度光刻机的制造工艺极其复杂,核心零件便有8万个左右,共需要超10万个零部件,因此,光刻机也有了“现代光学工业之花”的称号。如此高的制造门槛,也就导致了光刻机制造领域的玩家也寥寥无几。“头部玩家”基本被荷兰阿斯麦(ASML),日本的尼康和佳能垄断:

佳能光刻机

佳能光刻机的 历史 始于对相机镜头技术的高度应用。佳能灵活运用20世纪60年代中期在相机镜头开发中积累的技术,研发出了用于光掩膜制造的高分辨率镜头。此后,为了进一步扩大业务范围,佳能开始了半导体光刻机的研发,并于1970年成功发售日本首台半导体光刻机PPC-1,正式进入半导体光刻机领域。目前,佳能的光刻机阵容,包括i线光刻机和KrF光刻机产品线。佳能已累计出货5600余台光刻设备,覆盖众多领域,尤其是在步进光刻机细分市场,佳能有超过80%的市场份额,受到了中国客户的喜爱。

尼康光刻机

尼康则是凭借相机时代的积累,在日本半导体产业全面崛起的初期,一度成长为全球光刻机巨头,独占行业50%以上的份额。手里的大客户英特尔,IBM,AMD,德州仪器等几乎每天堵在尼康门口等待最新的产品下线,一时风光无两。然而,在美国政府将EUV技术视为推动本国半导体产业发展的核心技术后,美国便将自己一手支持的当 时尚 属小角色的阿斯麦推上前台,并在半导体干湿刻法的技术之争中胜出,尼康也由此开始衰落。其昔日的客户和盟友纷纷背叛,晶圆代工厂基本都将尼康的光刻机排除在大门之外。尼康目前出货的光刻机基本只能卖给三星,LG,京东方等用来生产面板。受各业务下滑影响,尼康不得不进行了多次的大规模裁员。

ASML光刻机

ASML现在则是光刻机制造领域无可争议的霸主。它为半导体生产商提供光刻机及相关服务,其TWINSCAN系列是世界上精度最高,生产效率最高,应用最为广泛的高端光刻机型。全球绝大多数半导体生产厂商,都向ASML采购TWINSCAN机型,比如英特尔(Intel)、三星(Samsung)、海力士(Hynix)、台积电(TSMC)、中芯国际(SMIC)等。

市场上的主力机种是XT系列以及NXT系列,为ArF和KrF激光光源,XT系列是成熟的机型,分为干式和沉浸式两种,而NXT系列则是主推的高端机型,全部为沉浸式。

ASML基于极紫外(EUV)光源的新型光刻机,型号定为NXE系列,是一个划时代的产品,关键尺寸在10nm以下的芯片晶圆,只能用EUV光刻机生产,ASML实现了该领域的***垄断。

在国产光刻机制造企业当中,上海℡☎联系:电子相对比较出色。

目前,上海℡☎联系:电子能量产的光刻机是在90nm,其主要在低端光刻机领域发力,在低端领域拿下全球40%的市场份额。而中国有80%的低端光刻机都来自于上海℡☎联系:电子。今年,上海℡☎联系:电子将交付中国首台28nm immersion式光刻机,制程技术进步不小。

以上对比可以看出,中国和日本在光刻机领域已存在不小的差距,而在与全球顶尖供应链厂商ASML相比时,更是难以企及。难怪ASML公司总裁放言,就算把图纸给我们的公司,也永远仿造不出顶级光刻机!这话虽然听着让人非常不爽,但是不得不承认这就是现阶段的现实问题!

如今,在美国霸权限制横行之下,中国已深深明白了光刻机的极端重要性。每个中国人也都心知肚明,只有我们自己真正拥有,才能无所畏惧。在芯片问题亟待解决的今天,加上国家的大力引导,中国人自己的高端光刻机必将更早成为现实。

本科生自制光刻机,光刻机真的凭借一张图纸就可以完成?

最近在网络上一个自制光刻机的视频火了,视频中的学生目前还是大连理工大学本科在读,却凭借着一张图纸在家里制作出了一台光刻机,并且使用自己制造的光刻机成功刻了孔径。在视频里我们可以看到这位学生制作光刻机的全程都是在一个书桌上进行的,数学演算也只有一块白板,各种材料基本都在地上堆着。看了这位学生自制光刻机的视频后有人觉得光刻机的制造难度仿佛也不难,实际上并非如此。

今年可以说是国产芯片制造业的生死时刻了,受贸易战影响,美国继续打压华为,根据美国相关法令要求,所有美国的技术和其他设备只要提供给华为使用就必须经过美国政府的同意,显然美国政府是不可能同意的。除了不允许本国的企业给华为提供技术之外,美国还试图设法阻止其他国家的企业给华为提供服务。

不了解科技圈的朋友可能不知道光刻机的重要性,在芯片的制造过程中,要经过湿洗、光刻和电镀处理等十余道程序,整个过程中需要进行数十次光刻,占整个生产过程的一半,成本也占到了三分之一。我国也在不断的自主研发光刻机,但是精度也只达不到要求。拿上海℡☎联系:电子来说,其研制了十余年,精度也只能达到90纳米左右,而华为需要的是7纳米和5纳米级别的光刻机,目前全球只有荷兰阿斯麦公司的EUV光刻机才能够达到。

自主研发光刻机面临着投入周期长、争夺市场难度高等问题,到时最大的问题还是技术壁垒。前面提到的阿斯麦公司其实并不是自己在生产光刻机,而是集合了数百家世界顶尖公司的优势技术。一台光科技有数万个零件,阿斯麦的光刻机零件都是掌握相关最高技术的企业在为他们生产。简单来说,如果有设备、有材料、有图纸,我们自主研发出光刻机并不困难,困难的是如何在国外的技术封锁下让世界各领域掌握最高技术的公司为我们供应零件。换句话说,如果我们想要完全地自主研发高精度光刻机,就必须同时掌握与光刻机制造流程相关的各个环节的最高技术以及所需要的各个零件制造方面的最高技术,难度可想而知。

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