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中芯国际光刻机究竟什么层次,有权威、全面解答吗?

2020-10-05 15:03阅读(66)

中芯国际光刻机究竟什么层次,有权威、全面解答吗?一会儿说是90纳米,一会儿7纳米,一会儿22纳米,都不知谁说的是真的!:显然题主对于芯片制造的设备根本搞不清

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显然题主对于芯片制造的设备根本搞不清,不明白什么是光刻机,也不明白中芯国际到底是做什么的,这里我给题主大致的讲解下吧!

1、中芯是代工厂制程可能到了7nm

首先得明白一点中芯国际它自身并不生产光刻机,从业务上来说中芯只是代工厂,它的主营业务其实和台积电一样,主要就是代工生产各种芯片,比如华为7nm麒麟芯片由台积电生产,而近期华为又将旗下14nm芯片转交给了中芯国际生产。

  • 14nm已量产:目前中芯国际的生产工艺以及达到了14nm,2019年年底时已经量产,今年的产能会持续爬坡,2020年底能将达到月约2万片的产能。同时中芯国际也已经完成了下一代新制程工艺的研发,也就是N+1的工艺,目前已经进入了客户导入验证阶段,2021年底应该也能量产。

  • N+1制程可达7nm:对于N+1工艺中芯并未明确是多少纳米,但按照现有公布的参数和功耗来算,业界普遍估计的是7nm工艺。此外,N+2的工艺中芯也已经在研发了,业内认为该工艺属于7nm的高性能版本。

2、中芯生产需要光刻机

但是,在生产芯片的过程中,中芯国际需要光刻机这样的设备,没有光刻机是无法生产芯片的。目前台积电使用ASML的7nm EUV光刻机可以生产7nm芯片,今年下半年应该可以用来量产华为的5nm芯片,后续甚至可生产3nm、2nm芯片。

中芯国际目前还没有7nm EUV光刻机,此前从AMSL采购了一台,但是由于各种原因荷兰政府没有发放出口许可,因此这台机器至今到未。

但是没有7nm EUV光刻机暂时并不影响中芯当前的芯片生产,一个是当前量产的14nm工艺芯片暂时还用不上,其次N+1工艺虽然可能是7nm工艺制程,但仍旧可以使用现有的DUV光刻机来生产,只是生产效率会相对低一些。

因为,有7nm EUV光刻机的情况下,7nm工艺的芯片生产只要曝光一次就可以完成,而DUV的光刻机(下图为ASML的DUV光刻机)同样生产7nm工艺芯片则需要多次曝光才能实现。不过不管怎么说中芯现有光刻机还是可以生产。

3、我国量产光刻机只支持90nm工艺

目前中芯使用的光刻机都不是我国自主生产的,因为国产光刻机水平较低,现有量产机型最高只支持90nm制程工艺,而且也仅有一家厂商能生产,这就是上海微电子。

  • 仅有90nm光刻机:上海微电子虽然只能生产90nm光刻机,但他已经是国内最先进的厂商了,其他一些国产厂商的技术就更加落后了。在全球范围内,我国的光刻机就是低端水平,中端则有日系厂商(尼康和佳能)占据,而高端市场就只有荷兰ASML。

  • 65nm光刻机验证中:当然,上海微电子对于自己的处境还是比较清楚的,因此现阶段也在努力提升自己的技术。根据业内的消息,上海微电子早在2018年就已经在验证65nm光刻机,如果按时间来计算的话,预估未来一阶段可能会量产此工艺的光刻机。

一旦跨过65nm这道坎,未来应该能较快的升级到45nm,乃至28nm工艺上来,因此未来几年我国的光刻机水平应该会有较快的进步。但到了28nm之后,再想要快速增长可能就会变得比较困难起来。

Lscssh科技官观点:

总体而言,我国现有的光刻机水平偏低,仅有90nm的光刻机和领先的ASML不是差距不是一点点,未来很长一个阶段需要持续的资金投入研发。而中芯国际的整体水平还算较好,已经量产的14nm工艺和和台积电、三星的差距相对较小一些,仅有2、3代的差距,未来10年如果发展顺利或许能追赶上。


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    中芯国际的高端光刻机来自于荷兰ASML,可以量产14nm的芯片,预计今年量产7nm制程工艺的芯片,目前ASML最先进的光刻机是EUV极紫外光刻机。

    我国生产光刻机的厂商是上海微电子,可以量产90nm工艺的光刻机,占据了80%的低端光刻机市场,毕竟大多数芯片是不需要高端光刻机的。


    中芯国际:14nm和7nm

    中芯国际是我国国内的晶圆代工厂,并不生产光刻机,高端光刻机主要来自于荷兰的ASML,而是利用光刻机生产芯片,根台积电差不多。

    目前,中芯国际代工14nm制程工艺的芯片,良品率达到了95%以上。华为旗下的海思半导体已经下单中芯国际的14nm工艺,从台积电哪里抢下了不少订单。

    早在2018年,中芯国际就在ASML预定了EUV光刻机,用于生产研发7nm工艺的芯片。但是,因为很多外界因素,至今没有收货,被逼无奈下,中芯国际在现有的基础上成功研发了N+1、N+2工艺,也就是7nm工艺。在N+1、N+2代的工艺不会使用EUV工艺,等到EUV设备就绪之后,才会转向EUV光刻工艺。

    上海微电子:90nm

    我国生产光刻机的厂商是上海微电子,可以稳定生产90nm制程工艺的光刻机,与荷兰ASML最新的7nm EUV光刻机还是有很大差距的,而且这些差距是无法跳过的,只有成功量产65nm、24nm等光刻机,之后才能进行下一代光刻机的研发。

    其实,上海微电子和荷兰ASML在光刻机上的差距,反映了我国和西方精密制造领域的差距,一台顶级的EUV光刻机,关键零部件来自于不同的西方发达国家,美国的光栅、德国的镜头、瑞典的轴承等等,最关键的是这些顶级零部件对我国是禁运的。

    上海微电子作为一家系统集成商,自己并不生产关键的零部件,所以做不出22nm以下的光刻机也不是他的责任。目前,只有做好了中低端,慢慢培养国内零部件厂商,才能一点一点的往上走。


    荷兰ASML:7nm和5nm

    目前,光刻机的大佬是荷兰的ASML,占据了高达80%的市场份额,最先进的EUV光刻机全球只有ASML能够生产,技术门槛极高,是人类智慧集大成的产物。

    ASML的光刻机,90%的零件均自外来,德国的光学设备和超精密仪器,美国的计量设备和光源设备等,ASML要做的就是精密控制,在7nm的工艺下,将误差分担到13个系统,3万多个分件。

    EUV光刻机的产量很低,而且ASML还有一个奇特的规定,只有投资了ASML才有优先供货权,而台积电、英特尔、三星、海力士都在ASML有相当可观的股份,大半个半导体行业都是ASML的合作伙伴。


    总之,我国的上海微电子生产的光刻机与荷兰ASML还有很大的差距,一个90nm,一个7nm EUV光刻机。在晶圆代工领域,中芯国际和台积电是竞争对手,一个是量产14nm,一个是量产7nm EUV。

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中芯国际光刻机究竟什么层次,有权威、全面解答吗?光刻机是芯片制造中重要的核心设备之一。中芯国际在晶圆代工厂中排名第五位,但工艺制程与台积电、三星相比还有不少的差距,其光刻机档次也不高。

拥有全球顶尖的光刻机及先进工艺制程还属台积电、三星,这两家代工厂目前拥有全球最先进的光刻机,可以量产到7nm工艺制程,并且正在向5nm进军、研讨3nm工艺制程的可行性。而中芯国际由于未能拥有全球先进的ASML高端光刻机,在工艺制造上就显得要落后不少,去年中芯国际才开始量产14nm工艺制程芯片。

虽然2018年中芯国际就向ASML高价订购了一台先进的高端的EUV光刻机,但由于美国的阻挠又祭出了瓦森纳协议,迟迟不能到位。在此情况下中芯国际在现有设备基础上正在研发新的工艺技术以达到能够制造7nm工艺制程芯片。那就是中芯国际所说的N+1、N+2制程。

N+1、N+2可达到7nm工艺制程,但与台积电的7nm EUV工艺制程又有区别。台积电7nm EUV利用先进的EUV高端光刻机,可以一次曝光完成,具有高效而且低功耗特点。而中芯国际的7nm利用多次曝光完成,效率较低,性能有所不如,N+2在N+1基础上面向的是高性能、但成本会增加。

从目前来看中芯国际与台积电有2-3代的代际差,其光刻机并非国产的。国产最好的光刻机就是上海微电子SMEE所生产的面向90nm工艺制程的,差距更为明显。但国内目前已经攻克了较为关键的光源问题,比如武汉广电国家研究中心已经研发出新的技术,可以达到9nm工艺制程,不过还停留在实验室阶段,离正式生产还有不少的距离。


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我的其他文章中有对光刻机的详细说明,可以参考。芯片产业是我国非常薄弱的地方,不仅仅是芯片工程相关的人才缺失,更重要的是设备也稀缺。目前国外主流的芯片已经达到7nm制程工艺,而我国最先进的中芯国际也仅仅能够量产14nm芯片。而这其中最关键的设备就是芯片光刻机。

我国的光刻机目前只达到90nm,与国外的水平相差太远。ASML的光刻机已经实现了7nm的制程工艺,而且售价高达1亿美元,还是全球排队购买。之前这种高科技设备对我国都是禁止出口,中芯国际排队好不容易购买到一台光刻机,却在2017年发生“无名”大火,机器还未入境就被烧毁。

光刻机分为前道光刻机,比如 ASML这种,还有后道光刻机,比如上海微电子。前道光刻机主要用于芯片光刻,面对的客户是中芯国际,台积电这些芯片代工厂。而后道光刻机主要用于芯片封装、屏幕封装等,面对的客户是长电科技这种。

我国光刻机研发布局其实很早,上海微电子在2008年就研发成功了90nm前道光刻机系统 ,但是核心元器件还需要依靠国外供应商。然而国外供应厂商默契的对核心部件实行禁运,导致国产前道光刻机难以进一步发展,无法达到商用价值。而上海微电子不得不转向后道光刻机的研发,并在针对国内市场,推出了一系列设备。

其中包括自己生产研发的TFT曝光设备SSB200系列光刻机、LCD Cell段高端屏制造设备、长短寸测量设备、LED/MEMS/功率器件、激光退火设备等等。现在上海微电子生产的设备已经在国内相关产业占据了80%的市场份额,而且国家面对国外的封锁也组装了相关的研究部门进行了联合攻关。并且取得了不错的成绩。

值得欣慰的是2019年5月初,首台来自荷兰ASML公司的EUV光刻机目前已经安全抵达中芯国际。中芯国际透露,通过所有科研人员的努力研发,目前12nm的芯片已经进入客户验视阶段,如果不出意外的话,很快便有可能将这款12nm的芯片量产。如果良品率、产品质量等各方面都满足,那么很快便可以实现商用。

目前世界上能够制造顶级光刻机的公司屈指可数,荷兰ASML便是其中之一,而且这家公司目前是世界上最顶尖的光刻机公司,几乎垄断了光刻机行业。不管是台积电还是英特尔,它们的芯片都是通过ASML光刻机制作而成,但这种光刻机不仅售价高昂,还需要排队购买。

如果12nm的芯片成功量产,那也就意味着我们离摆脱依赖国外进口芯片的局面更进一步。与此同时我们也避免了被西方国家扼住脖子的风险,所以这款芯片和光刻机对于我们的意义是非同寻常的。特别在目前的国际大环境里,不仅是给所有坚持自主研发企业的兴奋剂,也是对外展示我们研发力量的镇山虎。

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自主技术研发的。你用国外已有的技术来解释自然是解释的一地鸡毛。而自主研发的又不能全盘说出。大家就知道一个中国芯片已经小康了可以啦。

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中芯国际集成电路制造有限公司(“中芯国际”,港交所股份代号:981,美国场外市场交易代码:SMICY)及其控股子公司是世界领先的集成电路晶圆代工企业之一,也是中国内地技术最先进、配套最完善、规模最大、跨国经营的集成电路制造企业集团,提供0.35微米到14纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。中芯国际总部位于上海,拥有全球化的制造和服务基地。在上海建有一座300mm晶圆厂和一座200mm晶圆厂,以及一座控股的300mm先进制程晶圆厂在建设中;在北京建有一座300mm晶圆厂和一座控股的300mm先进制程晶圆厂;在天津和深圳各建有一座200mm晶圆厂;在江阴有一座控股的300mm凸块加工合资厂。

目前中芯的先进逻辑技术,可应用的工艺是14nm和28nm。


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是1nm,这个核心机密不要告诉别人。

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中芯国际有国产7nm刻蚀机,但是光刻机就呵呵了!你的问题是把光刻机与刻蚀机混为一谈了,这两种机器都需要,却是不同的两种机器。

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中芯国际明确表示能够提供0.35微米到14纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。

中芯国际的生产肯定与光刻机挂钩,但是这方面的最先进的光刻机是从国外进口的光刻机。

光刻机作为芯片制造的核心设备,制造技术一直掌控在荷兰巨头ASML手中,ASML垄断了7纳米以下的光刻机,而EUV(极紫外光)光刻机正是7纳米以下工艺必须使用的设备。

然而中芯国际2018年初全款交付1.2亿美元向ASML买的光刻机,至今仍未到货。

未来想突破7nm技术看起来还得几年。

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14nm良率百分之九十几。太湖之光超算用的神威芯片是28nm,由中芯国际流片。