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半导体制造是不是还需要光刻机,这方面我国有突破吗?

提问时间:2023-07-05 12:04关键词:光刻机

半导体制造是不是还需要光刻机,这方面我国有突破吗?

点赞1、广州市 网友:幽冥之舞

在芯片制造工艺流程中,光刻机是晶圆工厂必须要用到的生产设备。不过,众所周知的是,由于光刻机是集高、精、尖技术于一体的半导体生产设备,但凡有厂商想要自主研发并生产出光刻机,尤其是高端光刻机,既得面临非常高的技术门槛,又得面临非常高的资金门槛。实际上,今后全球也只有总部位于荷兰的ASML(阿斯麦)能够向台积电、英特尔、三星电子、格罗方德等芯片制造厂商供应如EUV极紫外光刻机等高端机台。

需要补充的是:被厂商用于生产芯片的是前道光刻机,被厂商用于封装的是后道光刻机(亦称封装光刻机),被厂商用于LED制造行业的是投影光刻机。其中,厂商在生产芯片的过程中,采用的是前道光刻机来把电路图映射到硅晶圆片上。在国内的芯片制造厂商主要是得向ASML等国外光刻机制造厂商采购前道光刻机。

光刻机在芯片生产工艺中是最为关键的生产设备,所以光刻机的性能是优是劣,可以直接影响到整个微电子产业发展得是好是坏,是快是慢。当前,全球只有ASML、尼康和佳能能够生产出最先进的沉浸式光刻机,单台光刻机的售价达数千万美金。从2011年起,ASML便垄断了高端光刻机市场,还控制了中、低端光刻机市场过半的市场份额,且可谓几乎独占了光刻机市场的利润。自2008年起,佳能依据自身的技术实力和光刻机市场的格局,选择逐步退出光刻机市场,从而止损,并把主要的资源投在了打印业务。日本最大的财团三菱虽然心甘情愿竭力支持尼康在光刻机行业继续发展下去,但尼康在该行业中逐渐衰落几成定局,究其原因主要在于尼康的技术比不过ASML。先前有行业人士称:“尼康光刻机唯一的优势是,在同类型的光刻机中,尼康的光刻机相当于ASML的一半。其实给予尼康致命一击的当是英特尔。全球主流半导体产线中,只有少数低阶老龄的光刻机还是尼康或者佳能制造的。”

而在中国大陆排名第一的光刻机生产厂商非上海微电子装备有限公司(SMEE)莫属。当然,国内同样不止是上海微电子一家设备厂商在研制光刻机,其他设备厂商还有中子科技集团第四十五研究所国电、合肥芯硕半导体有限公司、先腾光电科技有限公司和无锡影速半导体科技有限公司。上海微电子已量产的是90纳米光刻机,中子科技第四十五研究所国电已量产的是1500纳米光刻机,合肥芯硕半导体已量产的是200纳米光刻机,先腾光电已量产的是800纳米光刻机,无锡影速半导体已量产的是200纳米光刻机。

2016年初,国内曾有媒体报道:在国内的上海微电子等光刻机制造厂商相比于ASML,就要寒碜得多。更早几年前,上海微电子便已研制出了90纳米光刻机,当时国际主流晶圆工厂的生产工艺是65纳米工艺。然而上海微电子的软肋在于,必须得向国外厂商采购最核心的光源。“国外为了限制中国光刻机制造业,在核心零部件上限制中国,经常在核心零件上卡我们脖子。在技术上受制于人,导致上海微电子90纳米光刻机无法规模化量产。同时,西方国家对中国开放65纳米光刻机,并通过各种渠道游说中国政府和国企,国内厂商因为能够采购到比国产更先进的光刻机后,或多或少地影响了对光刻机核心零部件的研发,不同程度上减少了对上海微电子的扶持力度。西方国家绞杀+在没有掌握核心设备生产能力+科研资金有限+技术团队流失的情况下,上海微电子的光刻机无法升级,所以到现在一直卡在90纳米。”

在2017年10月下旬,有台媒便报道:“长春光学精密机械与物理研究所、应用光学国家重点实验室负责物镜系统,照明系统由中国科学院上海光学精密机械研究所负责,两个团队所共同负责的国产光刻机已于2017年7月首次曝光成功,2017年10月曝光光学系统在整机环境下已通过验收测试。长春国科精密光学技术有限公司、科技部原副部长、02专项光刻机工程指挥部组长曹健林在(2017上海IC China高峰论坛)分享专项进展时表示,目前90纳米检测已经达到要求,希望未来五年内应可顺利验收完成。2007年正式启动90纳米节点曝光光学系统立项,2009年项目获批,两个团队所共同负责,专项一期项目投入近6亿元。专项目标是建立物镜超精密光学研发团队与平台,并实现产业化满足IC生产线的批量生产要求。曹健林称,接下来项目还将继续推进攻克28纳米光刻机的研发,规划两年后拿出工程样品,目前EUV的原理系统也已经走通了,预计明年主攻EUV 53波长机台。”

最后,国内团队在研发90纳米以下光刻机的过程中,取得了什么样的进展或者突破,至今还没有主流媒体面向公众发布与之相关的消息……

点赞2、通辽市 网友:斟满颓废

半导体涵盖了芯片,芯片只是半导体产业中的一部分,高端芯片是5G通讯技术的核心,中国已经拥有22纳米光刻机,7纳米以上的高端光刻机,中国肯定能生产出来,否则就是会被“卡脖子”,这道坎中国必须要跨越,也一定会跨过去

点赞3、商丘市 网友:独一鹿冉

大小只有发丝直径的万分之一!7纳米芯片刻蚀机打造纯正“中国芯” 达到世界先进水平! 央视财经 7小时前 · 中央电视台财经频道官方帐号 半导体芯片,是信息化时代的基石,也是当今尖端制造的制高点。全球芯片制造,已经进入10纳米到7纳米器件的量产时代。中国自主研发的第一台7纳米刻蚀机,是芯片制造和微观加工最核心的设备之一。它采用等离子体刻蚀技术——利用有化学活性的等离子体,在硅片上雕刻出微观电路。7纳米,相当于发丝直径的万分之一。这是目前人类能够在大生产线上制造出的最小的集成电路布线间距,接近微观加工的极限!而此前,中国内地的芯片制造,仅停留在28纳米的量产水平。如今,中国芯片制造装备,终于与世界最先进水平同步!

点赞4、铜仁市 网友:哭海@

华卓精科公司旗下的65nm光刻机双工件台产品、工件台POMO模块、MSAH精密气浮运动平台、PVDE-CHUCK等高精尖产品参展、亮相此次“双创周”活动,展示的高精密产品也获得了一致好评和肯定。假以时日,华卓精科必将成为中关村、亦庄园区创新型企业的“明日之星”,并与中关村、亦庄园区携手点亮“华卓之芯”。

65nm光刻机双工件台产品:

为光刻机中最核心的部件之一,代表了超精密机械的技术最高峰(为实现极端精密的曝光工艺,工件台系统需要在极高的运动速度下实现与掩模台优于2纳米的同步运动精度,相当于头发丝直径的四万分之一)。

点赞5、锡林郭勒盟 网友:钟雅ヴ灵

主要包括投影曝光机和蚀刻机,投影曝光机最难,原理很简单,和把底片曝光到相片上一样,但在纳米级别要达到工业生产所要求的一致性和良率非常困难,拿经费的科研机构曝100次有一次达到要求课题就完成了,就可以交差且能出一堆文章报一堆突破创新得一堆奖金,但意义不大,离真正可用还有99.9%的工作没完成

点赞6、三沙市 网友:大傻兔

需要。

光刻机在半导体芯片制造的过程中是必不可少的一环,对技术的硬性要求很高,而光刻机一直是我国的瓶颈。

之前一直有传闻说ASML(阿斯麦)作为光刻机最大的生产商,偏偏不卖给中国。阿斯麦在光刻机领域的地位总所周知,只有阿斯麦才能向全球客户提供最先进的EUV(极紫外光)光刻机。这个公司占据了将近80%的市场份额,足以垄断光刻机市场。英特尔、三星等国际大企业也都是阿斯麦光刻机的客户。

就在今年的中国集成电路产业发展研讨会暨第二十一届中国集成电路制造年会( CICD )上,一直让中国头疼光刻机问题出现了转机。阿斯麦中国区总裁在会议中表示中国市场即将引进EUV和NXT:1980。

其实早在2009年,我国就已经研发出了一台光刻机,据了解,2022年左右将可以完成验收。虽然受八十年代我国放慢了半导体产业脚步的影响,这一天到来的有一些迟,但这无疑使中国半导体的工业技术产业向前迈进了一大步,也是世界上光学光刻的一次重大变革。

前不久,一支致力于研究光刻机的清华大学团队成功研发出了光刻机双工件台。让我国成为了世界上拥有双工件台的第二个国家。双工件台是制造光刻机最难的技术之一,这次清华团队的研发表明了我国芯片的生产速度将得到大幅度的提升。

双工件台的成功不仅反映了我国的科技实力,也向全世界展示了我国精密制造的水平,这个突破足以让所有中国人为之自豪。

点赞7、永城市 网友:繁华落

现在是地球村时代,生产是全球协作,为毛美国德国都能认可采用别国设备,中国人不行?中国人做出来就是要降价要拼市场,先把国内市场拼烂,然后把全世界市场拼烂,最后谁得利?真的等到把这个市场拼烂,人家一样可以在下个市场崛起,所以重点还是必须创新,不创新,就算全世界都是你生产的,你一样赚不到钱。

点赞8、岑溪市 网友:月亮仙女

需要,之前未来十几年基于硅基芯片的光刻机依然是主流,有突破的,中芯国际的全套工艺流程已经熟练,产能饱和,资金有余,7纳米制程在有序向前推进,另外上海光刻机和华为合作的这条线,一直是潜在水下的,待到时机到了,一定会一鸣惊人的,再等一年就够了,华为这几年真是拼了命在搞这个。而且属于绝密的。目前什么成果在网上是查不到的,即使有人知道也不会在网上说的。

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