海力士裝備及屬性,海力士吧
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傳上海微電子研發出11nm光刻機,請問是真的嗎?有誰知道?
傳上海微電子研發出11nm光刻機,請問是真的嗎?有誰知道?據傳上海微電子明年將交付可以28nm制程工藝的光刻機,經過多重曝光可以制造11nm芯片。不過這個消息上海微電子的官方消息并沒有披露或回應,還沒有實錘,是否真是如此還顯得撲朔迷離。
國內光刻機研發進度相對比較緩慢,但因為美國對我國科技的極端打壓、以及特別是國外對我國高科技技術及產品的禁運,現在可以制造低納米的高端光刻機顯得又緊迫又非常有必要。上海微電子經過18年的發展歷程,在低端光刻機市場擁有不小的份額,但在中高端光刻機市場還沒有沖擊力,目前還僅限于90nm級制程工藝。
國外ASML的EUV光刻機可以達到13.5nm的波長,可以達到7nm制程工藝的芯片制造,經過如臺積電這樣的廠家制造工藝技術的研發,甚至可以達到制造5nm的芯片。而相對來說,上海微電子的距離還相當遠。
明年是否能夠實現28nm制程工藝的光刻機,恐怕也是外界對于上海微電子的期許,也是上海微電子自身的需要,畢竟90nm級已經出來了十多年了,還幾乎停止不前也有些不太合理。據傳,28nm節點的光刻機是十三五規劃項目,研發單位已經由中科院光電所研發解決光源、清華團隊研發雙工件臺、浙大團隊研發浸液系統、還有長春光機所研發透鏡及曝光系統等,由不同的零部件制造廠家生產,這為上海微電子加速了28nm浸沒式光刻機的出世。
目前上海微電子裝備中心能夠生產出最好的光刻機,依然是90nm光刻機。據報道,上海微電子將在2021年交付采用ARF光源制程工藝為28納米的光刻機。也就意味著上海微電子裝備有限公司在2021年才可以制造出28nm的光刻機,顯然上海微電子裝備有限公司研發出11nm的光刻機,這條消息是假的。
國產光刻機與世界頂級的光刻機有多大的差距?
上海微電子裝備有限公司生產的90nm光刻機就是目前我國最好的光刻機,聽到這個消息,大家可能會感到非常的吃驚,但是事實就是這樣的。世界上最好的光刻機是由荷蘭的ASML公司生產的5nm光刻機,今年即將發布的麒麟1020處理器以及蘋果A14處理器你都是采用的5nm制程工藝。
雖然說,上海微電子裝備有限公司已經生產出了90nm的光刻機,但是實際意義并不是很大,也解決不了目前我國的芯片問題。90nm技術已經滿足不了現在芯片的需要了,我們現在手機以及電腦使用的芯片,已經達到了14nm、7nm,甚至5nm。我們現在還停留在90nm光刻機上,所以國產光刻機與世界頂級的光刻機有著2-3代的差距,我們還需要十年左右的時間才可以達到7nm技術。
我國為什么做不出先進的光刻機?
其實我國研發光刻機的時間并不是很晚,我國做出第一臺光刻機時,荷蘭ASML公司都還沒有成立。在八十年代的時候,我們的企業產生了“買辦”的思想,很多企業覺得自己去研發,不如去買。因為研發需要投入太多的資金,并且風險也非常的大,不如直接購買國外的光刻機。從那以后,我們的光刻機技術與國外光刻機技術的差距越來越大了,以至于我們現在用十年的時間也追趕不上了。
近幾年很多企業也越來越重視光刻機的研究,但是已經晚了。對于一臺光刻機來說,有8萬多個零件,幾乎每一個零件都是世界頂級的。光刻機最重要零部件就是光源與鏡頭,目前極紫外光源技術只有被ASML掌握了,自然ASML不會將極紫外光源賣給我們。全球范圍內能生產出最好的鏡頭的企業是德國蔡司,根據西方國家簽訂的《瓦森納協定》,西方國家一些精密零件是不能向我國出口的。所以說即使將頂級光刻機的設計圖紙給我們,我國也做不出來,這句話一點也不假。
筆者觀點:
光刻機的發展并不是一蹴而就的,需要長期的積累。ASML生產的光刻機,也并非都是自己生產的,美國、日本、德國等國家都在參與。
既然我們買不到先進的光刻機以及光刻機的零件,那我們只能自己造。光刻機的問題并不是一家企業可以搞定的,需要我國整個半導體行業的共同努力!
這是假的,目前的水平是90nm,預計于明年研發出28nm的光刻機,所以什么11nm,明顯就是假的。
一、上海微電子的水平
上海微電子說起來其實也算是全球第四大光刻機廠商了, 不過在光刻機領域,目前出名的也就四家,分別是ASML,尼康、佳能、上海微電子。
而這四家廠商目前能夠量產的光刻機節點水平如下圖所示,上海微電子是屬于最差的那一家,還是處在90nm,而ASML是最強的那一家,已經進入到5nm了,就算ASML從此不前進了,讓上海微電子追,也要至少10年才追得上。
二、光刻機研發的難點在哪里?
那么光刻機的研發難點在哪里?很多人覺得可能是元件,其實光刻機的原理并不復雜,就是投影儀+照相機,最關鍵的元件也就是光源,但其實它也不那么重要。
就是用光源把芯片的電路圖投射到涂了光刻膠的硅晶圓上,硅晶圓涂了光刻膠,是一種光感材料,就會顯示出電路圖來,這中間光學技術運用得比較多。
對于我國來說,光刻機又是一項“卡脖子”設備。上海微電子能夠量產90nm工藝的光刻機,而荷蘭ASML最新的光刻機可以生產5nm芯片。最新消息,2021年上海微電子交付28nm光刻機,在多次曝光的條件下,可以生產11nm芯片。這是真的嗎?下文具體說一說。
上海微電子即將交付的是一臺ArF光源光刻機,核心配件全部來自于國內供應鏈:
這些核心配件由上海微電子負責總體集成,其中華卓精科工作臺的套刻精度指標優于1.7nm,經過多次曝光有生產11nm制程工藝的潛力。中微半導體也推出了5nm制程的蝕刻機,南大光電研發出193nm光刻膠,華為自研的EDA進行了7nm驗證。總之,國產11nm光刻機即將來臨。
目前,光刻機領域的龍頭企業是荷蘭的ASML,占據了80%的高端光刻機市場,其中EUV光刻機只有荷蘭ASML能夠生產。EUV光刻機集合了世界上最先進的技術,可以說是集人類智慧于大成。
其實,荷蘭ASML也只是系統集成商,90%的關鍵零部件來自于外來,美國的光源和計量設備、瑞典的軸承、德國的鏡頭、法國的閥件等等,這些超精密的儀器和設備大部分對我國是禁運的。由于技術封鎖,一定程度上阻撓了我國光刻機技術的發展。
光刻機是芯片生產關鍵設備,ASML的EUV光刻機可量產7nm芯片
光刻機最核心的部件是鏡頭和激光光源,而在這兩項技術上,中國因起步晚,還在追趕荷蘭日本等國家。目前全球能生產5nm及以上的光刻機只有荷蘭的ASML一家企業,ASML掌握了極紫外光源技術,可以生產7nm及5nm的芯片。
而極紫外光源技術也并非ASML獨家研發的,在研發前期,是多國參與的,包括了歐洲多國,還有日本韓國等國家。ASML的EUV(極紫外光刻)光刻機包含了多個國家的專利,可以說是是全球人類智慧的結晶。
“光刻”的意思是用光來制作一個圖形,而“光刻”是通過光刻機來實現的。光刻機可以簡單的理解為一種用紫外線在硅片、石墨烯等晶圓上刻集成電路的系統設備。
縱觀全球光刻機市場,通常情況下都是由荷蘭ASML公司為主導,僅僅只是荷蘭ASML一家便占據了全球89%以上的市場份額,而三星和臺積電這些知名芯片制造商,通常都離不開ASML光刻機的支持。一臺光刻機的零配件高達5萬個,制造過程極其復雜,被譽為“現代光學工業之花”。
國內情況
我們國家光刻機研發起步晚,但追趕速度很快。目前光刻機全球梯隊中,荷蘭ASML排名第一,是唯一一家可以生產EUV光刻機的廠家。其次是日本的佳能還有康尼等公司,也可以獨立生產光刻機,但是面對的市場是中低端芯片市場。排名緊隨其后的是國內的上海微電子裝備(集團)股份有限公司,雖然也能夠生產出來光刻機,但目前只能夠生產出來90nm的光刻機。
雖然我們國內的技術水平還無法量產7nm芯片,但最新報道消息稱,上海微電子預計在今年12月,將可能下降首臺采用ArF光源的可生產11納米的SSA800/10W光刻機。當前,由上海微電子主導研發的首臺國產11nm光刻機所采用的核心器件技術領域,依附在浙江大學研發團隊的啟爾機電推出了可用于最高11nm制程浸沒式光刻機的浸液系統,在加上5nm蝕刻機和193nm光刻膠基本實現純國產,所以在國產技術的支持下,上海微電子光刻機低調斬獲2400項專利技術,有望成為光刻機國產的希望。
雖說在光刻機領域我國取得了新的進展,但是目前國內光刻機生產所需要的零部件依然需要從國外市場進口,很顯然在光刻機的生產過程中,我國對國外的依賴還是比較大的。不過,不管多難,我國企業都不能放棄,光刻機的自主研發是一個漫長的過程,日后還需要不斷努力,爭取將核心技術和供應鏈全都掌握在自己手中,期待日后國產光刻機能夠在國際市場中取得更好的成績,讓國產芯片在全球市場立足!
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