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!
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!
近日,半导体领域迎来重磅消息,南大光电的ArF光刻胶取得突破,国产光刻胶终于来了!
南大光电光刻胶突破
早在5月30日,南大光电就已经发布公告称,公司自主研发的ArF光刻胶产品通过客户认证,具备55nm工艺要求。
7月2日,有报道称,南大光电的ArF光刻胶产品目前已经拿到了小批量订单。
这都在表明,国产光刻胶终于不再受制于人,而是实现国产化了。
芯片在制造过程中,除了硅这种主要材料之外,一些辅助材料也至关重要,其中有一种名为光刻胶的材料,在芯片制造过程中必不可少,然而,这个材料却长期被日本垄断,中国也在这方面一直被卡脖子。
而最近传出的一个消息,对我国半导体的发展非常不利,日本对中国供应的光刻胶出现了“断供”的现象。美国召开G7峰会后,日本宣布光刻胶断供中国,日本信越化学等光刻胶企业开始限制供应ArF光刻胶产品。
断供光刻胶,对半导体行业的人而言并不陌生,2019年日韩贸易冲突白热化,日本就断供了光刻胶,导致当时全球最大的芯片厂商三星陷入了困境之中。
虽然韩国积极向日本低头求和并开展自救,但芯片生产依然受到巨大影响,间接推动了2020年的芯片短缺。
巧妇难为无米之炊,没有了光刻胶,对于中国的晶圆厂而言是巨大的打击,芯片生产将被迫停止!
好在,光刻胶的国产化进程并不慢,日企断供短短半年时间,南大光电就已经将国产光刻胶投入市场中了。
南大光电,成立于2000年12月,是以南京大学国家863计划研究成果作为技术支持的中国高纯金属有机化合物MO源的产业化基地。
1986年,863计划启动,在高济宇院士的支持和指导下,学者孙祥祯牵头进行MO源的技术攻关。MO源是一种禁运物资,更是生产化合物半导体的源头材料,对我国国防安全、高 科技 民族工业有重要意义。
历经重重困难,孙祥祯带领的课题组终于研制出了纯度大于5.5N的多个品种的MO源,全面向国内近20家研究单位供货,缓解了我国对MO源的急求。
这项工艺不仅促进了国防工业的发展,更为国内化合物半导体材料的发展奠定了原始的基础。
孙祥祯退休后,带领年轻人创立了南大光电,注册资本3770万元,生产拥有自主知识产权的高纯金属有机化合物,是国内唯一实现MO源产业化的企业,公司的技术主要来源便是南京大学863计划中的项目。
公司主要产品有三甲基镓,三甲基铟,三甲基铝,二茂镁等十几种MO源,在产品的合成、纯化、分析、封装、储运及安全操作等方面已达到国际先进水平,产品远销日本、韩国、欧洲市场,并占有大陆70%的市场份额。
作为国内唯一将半导体光学原材料实现量产的企业,南大光电对于光刻胶可以说十分熟悉,也是最有可能突破光刻胶技术的企业。
中国半导体在崛起
光刻胶到底是做什么用的呢?
芯片生产过程中,需要用光学材料将数以万计的电路刻在小小的7nm的芯片上,而这种辅助的光学材料,就是光刻胶。
在光刻胶领域,材料主要分为四种,分别为g线、i线、KrF、ArF光刻胶,半导体工艺越高,光刻机的精度越高,照射的光线频率越高,波长越短。
光刻胶的分辨率会随着光线频率的改变而不断变化,基本的演进路线是:g线(436nm) i线(365nm) KrF(248nm) ArF(193nm) F2(157nm) EUV(
其中,ArF光刻胶的制造难度是最高的,这也是14nm/7nm芯片制造过程中不可或缺的原材料。
芯片的工艺也分等级,平板电脑、 汽车 芯片等工艺水平并不高,这各等级的芯片中国已经实现了从光刻机到芯片的完全自主化生产。真正困难的在于7nm的芯片,也就是华为遭到断供的手机芯片。
这种工艺的手机芯片,不仅需要荷兰ASML先进的EVU光刻机来生产,更需要高端的光刻胶作为辅助材料,以及大量的芯片原材料,才能成功生产出华为手机所需要的芯片。
光刻机被美国和荷兰的公司垄断,现在EVU光刻机对中国处于断供状态,中芯国际花了12亿购买的EVU光刻机至今仍未到货;
芯片原材料,虽然国内已有部分原材料实现自主生产,但是硅片、光掩模、电子特气、抛光材料、溅射靶材、光刻胶以及湿电子化学品这其中原材料完全依赖进口。
在全球光刻胶市场,日本东京应化,JSR,住友化学,信越化学等企业,掌握了全球半导体光刻胶市场的90%左右份额,几乎是垄断的状态。
方正证券的报告显示,中国大陆企业在全球光刻胶领域占有率不到13%,在半导体光刻胶领域更是不足5%,完全被日本卡了脖子!
但是,进入2021年以后,中国半导体行业国产化的趋势越来越强!
首先是光刻机领域,上海℡☎联系:电子已经实现28nm光刻机的量产,预计2022年可以交付,这款光刻机的性能与荷兰ASML的DVU光刻机相似,可以生产14nm制程工艺的芯片。
另外,美国虽然断供了最先进的EVU光刻机,但是制程工艺相对较低的DVU光刻机却没有断供,而荷兰ASML也明确表态过,EVU光刻机也可以用于7nm工艺芯片,英特尔的10nm工艺、台积电第一个7nm芯片,都是用DVU光刻机实现。
这意味着,2022年,现有的光刻机技术或许能够提前量产华为所需的7nm芯片,打破美国封锁。
而生产7nm工艺芯片所需要的ArF光刻胶,在7月2日就已经有国外企业向南大光电订购了,这意味着半导体光刻胶原材料也实现了自主化。
另外,南大光电,容大感光、上海新阳等国内企业,也在持续研发高端光刻胶,争取在现有技术上进一步突破,追上日本的光刻胶技术。
剩下的6种完全依赖进口的原材料,国内的企业肯定也已经发现了商机,正在朝着国产化转变;最关键的两项技术突破后,中国实现手机芯片国产化的日子也就不远了。
空谈误国、实干兴邦,中国的半导体行业,正在默默地奋力追赶,一如这次南大光电突然给市场来个惊喜一样,未来还将会看到更多的一鸣惊人的突破。
中国半导体,正在以惊人的速度崛起!
作者 | 金莱
; 国产芯中国“芯”!如果没有华为在通信科技领域的异军突起直接威胁到西方发达国家的核心利益,美国也不会如此丧心病狂的用一个国家的力量对付一个企业,当然我们老百姓也不会去关注芯片这个原本属于科技领域的事情。如今在中国的大街小巷和餐馆排挡,要说什么话题最火,那莫过于“华为5G”和“芯片”这两个话题了。
人们除了惊讶于我国的科技水平居然已经达到了这种地步的时候,也在为我国什么时候才能突破高端芯片的技术封锁而着急。毕竟我们很多人都知道,我国在错过了第一次、第二次工业革命之后,就落后挨打了两百多年的时间,所以每人都都很清楚下一波工业革命的重要性。恰好华为5G的全球领先让我们看到了中国不仅能够赶上第四次工业革命,甚至很大程度上还有引领第四次工业革命的可能,每个人都兴奋不已。
但是目前,我们不得不认识到我国在半导体集成电路方面还和西方发达国家及企业有着不小的差距。在这个节骨眼上,偏偏美国又开始歇斯底里的打击中国科技企业,企图拖慢整个中国的半导体领域发展进程,因此我们很着急,我国何时才能突破芯片的技术封锁呢?
当然,着急是不解决任何问题的,如果着急有用的话,还要那些科研工作者和科学家干什么呢?我们一方面在着急的同时,也得清楚的认识到,即便在西方国家合力封锁我国芯片技术的背景下,我国自己的科技企业,还是取得了突破性的研究结果。
比如我国现有享誉世界的北斗全球定位导航卫星,其中所用的三号芯片现在已经成功的打破了22nm的上限,上海℡☎联系:电子也在当前大背景下加班加点的研制出了能够生产22nm的光刻机。这个消息让全国的科技圈都十分的振奋。
国产光刻机突破22纳米,差距还很大,为啥科研人员如此兴奋?
有不明所以的网友会比较好奇,现在全球最顶尖的芯片是5nm制程技术,甚至连3nm制程的也已经在研发设计中,为什么我们才刚刚到22nm就让国内科研人员异常兴奋呢?原因其实很简单,打个比方在你极度饥饿的时候,别说给你一桌山珍海味了,就是给你一个平淡无奇的白面馒头你都能吃的津津有味!
在上海℡☎联系:电子技术取得突破之前,我国国产的光刻机一直停留在只能制造90nm制程的芯片。这次我国直接从90nm突破到了22nm也就意味着我国在光刻机制造的一些关键核心领域上已经实现了国产化。而自己掌握核心技术有多重要自然不言而喻,在突破关键领域以后,更高阶的光刻机的研发速度只会越来越快。国产光刻机突破封锁,成功研制22nm光刻机,中国芯正在逐渐崛起。
与此同时,西方发达国家的硅基芯片的制造已经接近了物理极限,“摩尔定律”正在逐渐的失效,我国的芯片技术又在不断的突围。此消彼长之下,我国芯片制造能力追平世界领先水平也只是时间问题而已,更何况我国也在同步研究更加具有竞争力的“碳基芯片”,如果一旦研制成功,我们甚至都不需要再依赖光刻机,那么西方国家的封锁手段也会随之土崩瓦解。
所以,我们不能只是干着急,对于我国的芯片领域发展,还是要充满信心的。
; 在新能源飞速发展和产品智能化的大背景下,高科技进入蓬勃发展阶段,所有高科技产品最不可或缺的核心部件就是芯片了。作为以智能手机为主要业务的
华为
,对芯片的需求量更是巨大。
大家都知道生产芯片最重要的器械就是
光刻机
,但由于受到来自
漂亮国
的制约,“实体清单”规则被修改后,
ASML
因为生产光刻机的技术有一部分来自于漂亮国,受此影响,连带着芯片代工厂也无法为华为公司提供芯片代工服务。
华为现在最先进的芯片是采用台积电5nm工艺制作的
麒麟9000芯片
,但随着“限制令”的制约,
麒麟9000
芯片的库存正在一天一天减少,在无法获得5G芯片的情况下,华为只能采用
高通
的4G芯片,没有
5G
芯片的支持,华为的5G手机只能当成4G来用,也因此,华为的手机业务受到了重创。
事实上,不仅是华为,我国其他高科技企业现在都处于“缺芯”状态。如果要解决“缺芯”难题,首先我们就要解决光刻机的自产自研问题。
中科院
立功了
为了实现我国高端光刻机的国产化,中科院长光所、上光所联合光电研究院在2009年,启动了“高NA浸没光学系统关键技术研究”,进行高端光刻机的攻坚。该项目于2017年在长春国科精密验收,曝光光学系统研发核心的骨干人员也在同年间转入长春国科精密继续钻研光刻机技术难题。
在此之后,国望光学引入
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
,以及
上海光学精密机械研究所
推动国产光刻机核心部件生产。在2016年,国望光学研发出90nm节点的ArF投影光刻机曝光光学系统,之后将继续向28nm节点ArF浸没式光刻曝光学系统研发进攻。
长春国科经济在2018年也传来好消息,攻克了高NA浸没光学系统的关键技术研究。这也是我国实现完全拥有自主知识产权的高端光刻机曝光光学系统的标志。这些成就的达成都离不开中科院的技术支持,可以说中科院立了大功了。
为什么要花费那么大的精力去研发曝光光学系统呢?这对光刻机的制造很重要吗?这我们就要从光刻机的工作原理说起了。光刻机又叫掩模对准曝光机,它的工作原理简单地说类似于照片冲印的技术。
光刻的过程就是在制作好的硅圆晶表面涂上一层光刻胶,然后通过紫外线或深紫外线透过
掩膜
版,把上面的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上,在
光刻胶
的覆盖下,这些被光线照射到的部分会被腐蚀掉,而没有被照射到的部分就会被保留下来,形成我们所需要的电路结构。所以曝光系统可以说是光刻机的核心组成之一。
国产光刻机正式传来好消息
根据国望光学在发出的公示,
投影光刻机曝光光学系统将应用于28nm芯片的批量生产当中。
在这之前,我国只能制造出用于90nm制程的光刻机,但随着这两项技术的突破,我国对于28nm光刻机制程实现了突破性的进展。
28nm芯片有着比90nm芯片更加优越的性能,用途也更加广泛,尤其是对于新能源产业,如新能源汽车或者智能家居产业填补了对于28nm芯片缺失的空缺。
此外,根据媒体消息,上海℡☎联系:电子也做出披露,在2021到2022年将会交付出第一台28nm工艺的国产沉浸式光刻机。这表明我国完全能实现28nm芯片自由。拥有完整的知识产权和自主产业链,就无畏海外市场在芯片上对我们“卡脖子”了。
虽然28nm芯片已经能满足大部分的生产需求,但是对于华为这些手机厂商和其他一些国产芯片来说,28nm的精度还是不够用的,接下来我国的下一步目标便是进行5nm制程光刻机的攻克,手机对于芯片的精度要求要更高,所以目前我国还是不能停下研发的脚步。
虽然目前我国还没研发出5nm制程的光刻机,但已经可以制造出5nm制程的刻蚀机了,这对于我国芯片发展也是一个鼓励性的好消息。
成果是喜人的,但如果拿来与世界上最先进的7nm制程光刻机比的话还是远远不够的,国产化光刻机的道路还要走很远。
中国的光刻机现在达到22纳米。在上海℡☎联系:电子技术突破之前,我国国产光刻机还停留在只制造90nm芯片的阶段。这一次中国从90nm突破到22nm,意味着光刻机制造的一些关键核心领域实现了国产化。掌握核心技术的重要性不言而喻。突破关键区域后,高阶光刻机的RD速度只会越来越快。国产光刻机突破封锁,成功研发22nm光刻机。中国芯逐渐崛起。随着信息社会的快速发展,手机、电脑、电视等电子设备变得越来越“迷你”。从以前的“手机”到现在只有几个硬币厚的时尚手机,从老式的矮胖电视到现在的轻薄液晶电视,无一不离开集成电路的发展,也就是我们通常所说的“芯片”。自从1958年世界上第一块集成电路问世以来,体积越来越小,性能却越来越强。光刻机是半导体芯片制造行业的核心设备。以光刻机为代表的高端半导体设备支撑着集成电路产业的发展,芯片越来越小,集成电路越来越多,可以把终端做得小而精致。2002年,光刻机被列入国家863重大科技攻关计划,由科技部和上海市共同推动成立上海℡☎联系:电子设备有限公司(以下简称“SMEE”)。2008年,国家启动了“02”重大科技项目,持续攻关。经过十余年的研发,我国基本掌握了高端光刻机的集成技术,部分掌握了核心部件的制造技术,成为集光学、机械、电子等多学科前沿技术于一体的“智能制造行业的珠穆朗玛峰”。