國產光刻機的現狀究竟如何?

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再說國產光刻機現狀之前,簡單的談談華為的麒麟處理器,這樣您將能夠更加深刻的體會到光刻機對於芯片生產的重要性。

美國為了打壓華為的發展,從軟件件兩個方面對華為進行打壓。美國ARM公司已經中斷和華為之間的合作關係,好在華為已經購買了ARM V8.2版本的永久使用權,麒麟處理器芯片的研發不會受到影響。但是,麒麟處理器芯片的生產需要由臺積電進行代工,若失去臺積電對於華為打擊將會十分巨大,好在臺積電與華為之間的合作並未受到美國的影響。

華為麒麟處理器生產需要使用最先進的光刻機來完成,臺積電正是因為具有了較為先進的光刻機設備,才能夠代工蘋果、高通、華為等廠家的處理器芯片。高端光刻機將會嚴重製約我國處理器芯片的製造,那麼,當前我國光刻機的現狀究竟如何呢?


關於國內研發的光刻機現狀

說到國內光刻機的研發公司,不得不提到上海微電子裝備有限公司。

這家公司可以說代表了我國光刻機生產的最高水平,現在能夠實現量產的光刻機有四個型號。分別為200、300、500、600系列光刻機。以最高端的600系列光刻機為例,最高僅能夠實現90nm的工藝製成,當前最先進的工藝製成為7nm。由此可見,我國在半導體芯片的研發上確實還相當滯後。


關於國內購買光刻機的情況

有人不禁會問,既然自己造不出來高端的光刻機,是否能夠購買國外先進的光刻機呢?

世界上能夠生產高端光刻機的公司僅為荷蘭的ASML公司,該公司生產的光刻機設備真的可以說是有錢都買不到。由於產能的限制,ASML公司每年生產的光刻機數量有限,其中一半以上被臺積電所訂購。我國中芯國際花費1.2億美元訂購了一臺7nm光刻機,但是由於ASML公司下屬供貨公司發生火災,推遲了設備的供貨時間。

雖然國內芯片研發熱情空前,但是差距並非短期內能夠彌補。


關於我國光刻機落後的現狀問題,您怎麼看?

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極客談科技


我國有光刻機,但是僅限於低端領域,目前全球光刻機市場的食物鏈是荷蘭的ASML在頂端,其次是日系廠商(尼康和佳能)佔據中低端市場,而我國僅有一家上海微電子能生產低端光刻機,如果搞一個全球排名的話,那麼上海微電子就是全球第四,但這是墊底的偏門。

1、上海微電子的90nm光刻機:目前我國能整機制造光刻機的只有上海微電子,2002年起家開始做這方面的研究,從零起步,目前其製造工藝已經能達到90nm(具體型號見下圖),2018年時上海微電子產的光刻機已經完成驗收。

按照科技領域的研發情況,使用一代,研發一代,再預備一代,上海微電子基本上也是這個流程,搞定90nm工藝後,現階段已經完成了65nm工藝的研發和驗證,已經再準備後續28nm的工藝了。

另有消息稱我國已經在加緊研製14nm的製造工藝,前期準備工作(相關技術)已經通過驗證和審核。

2、上海微電子只是系統製造商:雖然上海微電子能做光刻機整機設備,但並不意味著這家企業能自己獨立生產光刻機中的所有零配件,它只是一個系統製造商。想要製造一臺完整的光刻機需要全球採購零配件,尤其是核心精密零部件更是依賴國外廠商,比如美國的光柵、德國鏡頭、瑞典軸承等等。

當然,全球採購是目前光刻機廠商通用的做法,也是很無奈的做法,因為沒有任何一家企業有實力完成所有零配件的生產,能獨立完成光刻機的製造。荷蘭ASML也一樣全球採購然後生產製造。

3、提高光刻機技術核心是材料學:前面說了製造光刻機需要各種精密配件,上海微電子僅的光刻機就得幾萬的配件。因此,想要提高我國光刻機的整體工藝水平,光靠上海微電子一家廠商是不行的,需要全國整體的製造業水平上去,能夠製造出我國自己的光柵、鏡頭、軸承、閥件等等。

而想要製造出高質量的配件,最終又將歸結於材料學的研究,很多東西目前其實我們能造,但是使用的材料不過關,精度和質量達不到國外廠商的水準。因此,這就需要我國所有相關企業都能努力提高。

Lscssh科技官觀點:

不得不說我國經過近20年的努力,在光刻機這一領域取得了一定的成績,在全球範圍內至少佔有一席之地。 雖然和最先進的荷蘭ASML有很大差距,但至少我們已經在車上,相信未來再持續不斷的努力,一定是能趕上荷蘭和日本企業。

最新消息荷蘭ASML將原本賣給中芯的光刻機給停了,這雖然是壞消息但也是好消息,這將促進我國加緊自主研發自己中高端光刻機。



Lscssh科技官


在湖北已經誕生了國產第一臺9納米光刻試驗機,相信很快真正的國產光刻機就會展現在我們面前。[給力][給力][給力]



可以撩燃


感謝您的閱讀!

荷蘭ASML果然還是“露出了獠牙”,宣佈為了顧及美國的顏面,暫停向中芯國際交付光刻機!最早的時候,ASML在2018年證實向中芯國際出售一臺7nm EUV(極紫光線)技術光刻機,但是一場大火將這件事給無限期的拖延,我們其實也知曉,ASML應該不可能將光刻機出售給中國,果不其然,先是失火(是不是有意縱火?我們並不知曉),如今為了顧及美國顏面,直接暫停了交易,這確實讓我們已經對國外的光刻機失去了所有的信心。


我們其實已經很輕鬆的知道,荷蘭ASML可能壓根就沒有想過給中芯7nm的光刻機,為什麼會答應呢?很明顯,就是為了拖延我們在光刻機方面的發展。

所以,中芯國際不得不在這方面擱淺!那麼,到底我國的光刻技術怎麼樣呢?帶著這個疑問,我們一起來看一看。

目前,光刻行業中,可能上海微電子裝備股份有限公司代表了行業頂尖水平,我們在這家公司的網站中,找到了光刻機的最新版本, SSA600/20使用的是90nm工藝製程。


這和ASML的差異確實越來越大,要知道ASML已經能夠量產5nm製程,技術差距很大。

而且,我們其實也知道,國內的光刻機確實因為種種限制因素,而發展緩慢。我們也寄希望於中科院的光電所的研究,據說通過使用紫外超分辨光刻裝備,採用365納米波長光源,單次曝光最高線寬分辨力達到22納米(約1/17曝光波長)。

我們也相信,在中科院,以及微電子等等企業的優勢下,一定會有更好的未來。


LeoGo科技


國產光刻機解決了從0到1的問題,也就是填補了國內空白,但和國際水平相比,至少落後15年吧。

目前我國從事芯片前端製造用光刻機(和ASML、尼康處於同樣工序)的生產商主要有兩家,上海微電子裝備(集團)股份有限公司(SMEE)和中國電科(CETC)旗下的電科裝備。

相比之下,上海微電子的光刻機能代表國內最先進的水平,2017年4月承擔的國家重大科技專項任務“浸沒光刻機關鍵技術預研項目”通過正式驗收,2017年10月承擔的重大科技專項“90nm光刻機樣機研製”任務通過專家組現場測試。

注意上面的表述有兩點關鍵信息,一是樣機研製,現在估計正在量產攻關,二是90nm,這個分辨率和ASML的產品Twinscan AT 1150i一樣,而ASML的這款產品在2004年即已量產上市,如此算來,國產最好的光刻機落後國際水平至少15年。這是一個需要努力的差距。

中國電科(CETC)產品的光刻分辨率為1微米,也就是1000nm,和上海微電子的90nm光刻機相比,差距就更大了。

上海微電子的光刻機至少可以刻出130nm的特徵線寬(可以近似看作是130nm製程工藝),最大可以達到90nm,這是什麼概念呢?2004年,英特爾推出的Prescott架構的Pentium4E處理器,採用的就是90nm製程工藝,也就是說,我國目前最先進的光刻機可以製造15年前的Pentium4E處理器。這也是中芯國際必須從ASML訂購先進光刻機的原因,無他,國產光刻機還沒跟上來。

中國電科(CETC)的光刻機可以製造什麼樣的處理器呢?答案是英特爾的486處理器,這是一款發佈於30年前的處理器。

總之,國產光刻機還有很長的路要走,慢慢來吧,一口氣吃不成胖子。



魔鐵的世界


國產光刻機現在的水平其實並沒有達到世界最先進水平,我們現在的光刻機技術屬於第三級別,世界上最先進的光刻機是荷蘭生產的萬國牌光刻機,為什麼叫做萬國牌呢,其實就是因為這個光刻機是多國頂尖科技結合的結果,並不是荷蘭自己單獨有能力研製的,五萬多的部件其中95%來自世界上多個國家,荷蘭只是把這些東西進行無縫連接的組裝起來,所以叫做萬國牌光刻機。


雖然是萬國牌,但是卻是世界上最先進的光刻機沒有之一,可以生產達到七納米級別的芯片,這是世界上絕無僅有的,而且現在已經成功的研製出來五納米技術的光刻機,正在進行最後的測試然後正式進行商業運用,所以說荷蘭的這個光刻機是最頂級的獨自一檔的存在,沒有比肩者,甚至連接近者目前都不存在。

第二檔次是日本和美國研製的光刻機,水平達到了14納米級別的運用,這個級別已經是目前美國和日本的極限,至少現在美國和日本已經放棄了進一步自己研發更先進光刻機的打算,加入了跟其他國家一起入股荷蘭光刻機的行列,成為了其中的一份子,荷蘭光刻機的成功離不開美國德國和日本科技配件方面的支持,也足以說明了光刻機的難度有多大。



接下來就是我們的最新突破的光刻機,二十納米級別的,目前正在研發實驗提升到十四納米級別的,只不過現在還沒有正式成功,而且還只是在實驗室裡面,根本還沒有正式拿出來進行實用生產,所以我們的十四納米其實就是一個目標概念,還沒有真正的達到,但是二十納米其實已經達到成功的研製出來,也可以看出來我們還需要努力才行。


我們光刻機研發的進步其實也是因為外在力量的壓力給壓出來的,美國受益荷蘭不允許賣給我們最先進的光刻機,所以我們為了發展自己不受制於人,決定自己研發光刻機,所以在這些年才有了這樣的成果,其實有時候被逼的最容易激發自己的潛力,去年荷蘭突然不顧美國的立場,宣佈出售七納米級別的光刻機給我們,這個消息讓國人高興了一陣,因為被別人卡芯片脖子的感覺太難受,真正日子馬上就要過去了,當然高興了。

只是剛剛今年十一月得出的消息,荷蘭由於顧及美國方面立場的壓力,以經宣佈暫停售賣光刻機給我們,這個消息很突然,讓人措手不及,荷蘭方面的說法是顧及美國的立場,但是又說一些話,說自己很重視中國市場,因為中國市場每年給荷蘭光刻機公司帶來總收入的五分之一的份額,話雖然好聽這應該只是安慰說好話而已,想討好我們又不想得罪美國的一種做法而已,其實還是偏向於美國,對於這種出爾反爾放鴿子的行為我們憤怒也沒有,只有自己努力研發突破了才不會受到這種氣,現在別人真的這樣我們沒有辦法,因為主動權在對方手中,只有當我們自己擁有強大實力的時候才會真正的掌控主動權,現在還需要知恥後勇的努力才行。


無法超越的足跡


昨天,傳出中芯國際(SMIC)找ASML訂購的是最新型的使用EUV(極紫外線)技術的芯片製造機器光刻機,可能有了一定的變數,所以引發了大家的討論。

據說這臺機器價值1.2億歐元,與其去年淨利潤1.264億美元大致相當,目前ASML還沒有得到出口許可證,所以沒有交貨,要待進一步的消息。


那麼為什麼中國這麼急需光刻機,因為我們的水平ASML還差得太遠太遠,目前國內光刻機最強的是上海微電子裝備(SMEE),生產的光刻機用於90nm芯片工藝。

而ASML的光刻機已經能夠用於5nm工藝的生產,從90nm到5nm,中間相差個10年8年應該是有的。


國內最牛的光刻設備的龍頭企業是上海微電子裝備(SMEE),目前也只能提供最高90mn的工藝技術。從指標來看基本也和ASML的低端產品PAS5500系列屬於同一檔次。

另外合肥芯碩半導體有限公司也是國內的龍頭企業之後,不過該公司自主研發的ATD4000,只能實現最高200nm的量產。無錫影速,也已經實現最高200nm的量產。

最後再提一下,雖然目前我國的技術是90納米,但是真的要要升級到65納米不難,但接下來要升級到45nm就是一個技術臺階了。

另外如果解決了45納米那個可以升級到32納米不難,但是下一步升級到22納米,又是一個新臺階了。

不過不管怎麼樣,再難也要去研究,畢竟這真的是芯片製造的關鍵設備,不解決就會被人卡脖子。


互聯網亂侃秀


    迫於美國的壓力,荷蘭的光刻機巨頭ASML延遲向中芯國際提供7nm的EUV光刻機,“是因為不想讓美國政府對此感到不安”。那麼我國的光刻機處於什麼樣的水平呢?


    ASML光刻機

    光刻機是製造芯片的重要設備,荷蘭的ASML佔據了高達80%的市場份額,而最先進的EUV光刻機只有ASML能夠生產。intel、臺積電、三星都是ASML的客戶。


    光刻機的技術門檻極高,可以說是人類智慧大成的結晶,來自與多個國家共同努力的結果,90%的關鍵設備來自於國外,德國的光學技術設備、美國的計量設備和光源設備,ASML要做的就是精密控制。

    目前,ASML量產的最先進的光刻機是EUV 7nm製程工藝,明年有望量產5nm製程工藝的光刻機。我國的中芯國際曾於2018年花費1.2億美元預定了一臺EUV光刻機,預計2019年年底交付,2020年中期安裝完成,但是由於很多原因ASML停止了交付。


    我國的光刻機技術

    上海微電子設備有限公司(SMEE)是我國唯一的能夠做光刻機的企業。上海微電子已經量產的光刻機中,性能最好的是SSA6000/20,工藝只能達到90nm,相當於2004年奔騰四CPU的水平,相比ASML的7nm工藝還有很大的差距。

    光刻機的技術門檻極高,並且光刻機的很多精密零件來自德國、日本、美國等發達國家,由於瓦森納協議的規定,這些精密儀器、零件對我國是禁運的。由於技術封鎖等原因,我國的光刻機技術與世界現金水平還有很大的差距。


    總之,我國的光刻機技術與世界現金水平有很大的差距,隨著國產芯片企業的崛起,以及我國攻破了部分EUV技術,將來一定能夠與荷蘭的ASML競爭。

如果覺得對你有幫助,可以多多點贊哦,也可以隨手點個關注哦,謝謝。

Geek視界


國產光刻機,可能還要靠華為。華為不僅在通信領域牛x,在材料等一些基礎領域也有很多技術積累。華為能完成無美手機、無美5G基站,充分證明華為強大的技術實力。只要華為肯研發光刻機,一定會有驚喜的。上海微電子就算了吧,現在還90納米老掉牙的技術,是不是打磨的都難說。


e莽原


看了這個問題,感覺題主眼中的芯片製造和生產家電類似,有了世界先進水平的光刻機和刻蝕機,一按按鈕,先進的芯片就生產出來了。實話實說,這是對芯片製造難度的誤解。一枚先進半導體芯片的誕生,要經歷四個階段:設計、製造、檢測和封裝,

每一個階段出現短板,都會拉低芯片性能。這其中,芯片檢測和封裝技術難度最低,目前我國已經掌握。我國在高性能先進芯片上,缺少內核原創設計但在高性能先進芯片設計上,我國同樣存在短板。看到這裡,有人會問,我們不是有華為海思這樣的先進芯片設計公司嗎,麒麟980已經和高通驍龍平起平坐,開始追趕蘋果A系列芯片了,還能說有短板?真的有。麒麟芯片中的CPU、GPU採用的是ARM的公版內核,

也就是買的IP核授權,然後華為將它們和NPU、ISP、基帶芯片等集成到一起,這就是麒麟系列芯片。可以看出,海思目前還不能做CPU、GPU內核的原創設計。海思尚且如此,其它實力遜色一籌的芯片設計公司就更不用說了。與英特爾、AMD等傳統芯片商自己設計原創內核不同,海思的設計模式和高通、三星、聯發科一樣,都是從ARM購買設計好的CPU或GPU內核,然後做集成設計。能力強的,可以修改調整內核的邏輯電路模塊,俗稱“魔改”;省事的話,直接購買公版。

Mali"是ARM的GPU內核品牌,”Cortex-A"是ARM的CPU內核品牌,凡出現這兩個品牌名,即可認為該芯片採用了ARM的公版內核設計。可以說,缺少CPU和GPU的內核原創設計,是影響我國高性能先進芯片的最大障礙。





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