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光刻机是芯片制造的关键,现在在中国有哪些企业能...

2021-06-29 03:06爱问

简介光刻机技术的难点是什么?中国有没有能造光刻机的企业?:光刻机的难点是“技术封锁”,光刻机的关键部件来自不同的发达国家,美国的光栅、德国的镜头、瑞典的轴承等,关键是这些顶级零件:-光刻机,难点,有没有,技术...

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    光刻机的难点是“技术封锁”,光刻机的关键部件来自不同的发达国家,美国的光栅、德国的镜头、瑞典的轴承等,关键是这些顶级零件对我国是禁运的。我国的中芯国际早在2017年就预订了一台ASML的7nm制程工艺的光刻机,由于很多原因,至今仍未收到货,可以说“有钱也买不到”。

    光刻机的技术难度

    目前,光刻机领域的龙头老大是荷兰的ASML,占据了全球80%的市场份额,而最先进的EUV光刻机只有ASML能够生产,光刻机的技术门槛极高,是人类智慧大成的产物。

    ASML光刻机90%的零件来自对外采购,德国的光学设备,美国的计量设备和光源设备,而ASML要做的就是精确控制,7nm EUV光刻机有13个系统,3万个部件,动作要非常精准,将误差分散到这13个分系统中。

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中国光刻机现状及领域突破

中国半导体芯片长期以来一直靠进口为主,每年进口的集成电路设备及材料大约为15000亿左右,相当于我国每年的石油进口量甚至还要多。



我国半导体企业现状

众所周知,芯片制造技术是一项综合性很强的技术,不仅聚合了很多的半导体领域的尖端技术,而且还需要先进的半导体设备匹配和强大的相关技术的储备,才能打造出一条技术先进的芯片生产线。



因此没有先进的半导体技术和各种半导体设备,要想打造出一条芯片生产线可谓是难上加难。

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芯片产业大体上可以由上、中、下游三个产业链来囊括,上游指的是芯片的研发设备公司,苹果、华为、高通等公司是典型的代表;中游指的是芯片生产类的公司,下游指的是封测和组装公司。光刻机的生产公司属于中游,其中比较著名的就是荷兰的ASML公司,几乎垄断了光刻机市场80%的份额。

那么,光刻机技术究竟有哪些难点,为何ASML公司能够一家独大?我国当前有哪些制造光刻机的公司呢?


制造光刻机的技术难点

我们先来简单的了解一下光刻机工作的技术原理。当我们制作芯片的时候,电路图经过光刻机投放至底片(涂满光刻胶的硅片),光刻机不断蚀刻掉光刻胶,露出硅面之后做化学处理,不断反复的蚀刻,直到芯片制作完成。

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光刻机技术的难点是什么?中国有没有能造光刻机的企业?精密的高端光刻机是现今集成度越来越高的芯片制造所需要的,比如7nm/5nm制程的芯片。然而对于我们来说现实有些残酷,虽然我们有企业可以制造中低端的光刻机,却制造不了像ASML这样我们所需要的7nm EUV高端光刻机、连购买也成为了问题,直到现在还在和ASML交涉前两年中芯国际花费巨额资金预定的一台光刻机。

目前我国能够生产中低端的光刻机,而且在中低端市场份额占据不小,并且生产的中低端芯片份额也算不小,最突出的就是上海微电子装备(集团)股份有限公司。但是生产如手机所需7nm、5nm这样的芯片,国内光刻机的制程差距就显得较大了,国内性能领先的光刻机是上海微电子SMEE仅达到90nm。而像ASML早已经进入7nm、5nm制程的光刻机。

所以国内芯片制造企业一直在竭力想要引进高端的光刻机,但这又被ASML所垄断。中芯国际早在两年前就花费1.5亿美元向ASML预定一天7nm EUV工艺的光刻机,本来预计2019年年初交货,却因为各种各样的原因被拖到现在,依然没有交货。通过国家层面的交涉,来自ASML最新的消息是:“未来ASML将会继续和中国合作,不管有没有销售许可证,ASML都希望能够继续向中国销售供应光刻机。”。也许中芯国际的这台高端光刻机将会很快到来,并且华虹半导体也有望获得高端光刻机。

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把国足解散,养国足的钱聘请一位顶尖级光刻机专家,不出两年,我们就是专家,这个很光荣,比花钱买耻辱强了多了

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看过程序小腿腿关于光刻机的介绍,很有启发。下面谈谈不才我的关于光刻机的追赶小办法:

(前提,充分利用国产蚀刻机5纳米制程技术:由上海中微公司归国的尹志尧团队打造的国际一流蚀刻机。并且这种蚀刻机还要尽可能采用国产化实现。)众所周知,由于5纳米制成的蚀刻机和光刻机,这两种设备的行走精度几乎一致,那么

追赶构思可否这样进行,在此略略展开一点供各路大家和专家们审查

和探讨:1.如果蚀刻机的头子与光刻机的头子能够无精度差的互换,那么后期工程量将主要聚焦到光源(DUV和EUV上)和镜头上。2.蚀刻机和光刻机的软件程序肯定也有差异,这也是要公关的。3.未来晶圆的加工大致是:涂上光刻胶,让换上光刻头的原始蚀刻机在新程序配合下

,完成原光刻机的工作,然后再换下光刻头并恢复成蚀刻机再工作一遍

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光刻的原理是通过在硅片上涂沫光刻胶,再经过紫外光透过掩摸照射光刻胶,Mask上印着预先设计好的IC电路图案,光刻过程中曝光在紫外光线下的光刻胶被溶解掉,清除后,留下的图案与mask上的一致。再用化学溶剂溶解掉暴露出来的晶圆部分,剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。蚀刻完成后,清除全部光刻胶,露出一个个凹槽。当然了,这些工序还远远未结束,还需要掺杂填充金属物质作为导线,需要反复再多做几层结构,做好并校验与掩模一致后,才能切割和封装。

可以说中间经历的所有过程都是纳米级的过程,以我国现有的工业装备和精密度制造行业来看还相差太远,这不是短短几年就能突破的问题,保守估计再有30年未必可知,荷兰的AMSL公司是世界上光刻机制造最先进的企业,其应用的极紫外光光刻技术成为了现在光刻机的主流技术。

其中应用的EVU软X光,在船头物质的过程中需要超级强的光源,想要创造出这种超级强的光源是非常有难度的,因为散射光源连空气都能吸收,因此机器内部就必须要做成真空状态,传统的光刻机想要实现这个超强光源,避免光纤被吸收只能通过反射镜将光源再集中,有的光刻机光反射镜都需要几顿的重量才可以实现,而EUV对光的集中度要求是非常高的,反射的要求是长30CM起伏不到0.2nm,这相当远几千公里的铁轨起伏不能超过几毫米,可想而知这个精度有多吓人,而我国在精密仪器制造方面的确差距甚远,这个路还要很多年才能实现。

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荣耀这个子品牌自从与华为分离开后,在2021年一共向手机市场上推出了两款产品,分别是荣耀V40和荣耀V40轻奢版。性能处理,两款手机均搭载了联发科的处理器芯片,那么这款处理器的芯片到底如何呢?从新荣耀两款产品推向市场,各位买家的反应可见一斑。为什么要采用联发科的芯片,相信在座的各位都明白其中缘由。今天,我想要和大家说一说芯片制作背后的故事,芯片界的鲁班大师——光刻机。


光刻机是什么

光刻机又名掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。简单来说,就是一种制造芯片的高端设备,有多高端呢,目前世界上最先进的光刻机是荷兰ASML生产的EUV光刻机,其精度可以达到5nm的级别。举个现实中常见的例子,一根头发丝的直径大约是40-50微米,而1微米等于1000纳米,也就是说光刻机的精度相当于一根头发丝的万分之一细小,这样的精度,不清楚在显微镜下能不能区分开来。

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光刻机技术再难,中国人肯定能突破,原子弹难不难,中国在60年代一穷二白的时候能突破,只要国家需要,这只是小菜一道

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