我国5纳米光刻机(中国5纳米光刻机)

2022-12-17 0:15:38 基金 ketldu

我国已研发出5nm光刻技术,该技术能否真正投入生产使用?

就是最近我们国家的中科院在5纳米激光光刻的技术上面有了成功的突破,不过这个消息出来以后,有的媒体对这件事情解读就太过于荒诞了,在这里有必要要说清楚一些情况。

技术层面的突破是一件好事,可是纸面上的技术要运用到实践上面,还是需要一个很长的流程,而且没有更多的产业链支持也无法完成。就好比你造一个冰箱一样,你有造冰箱的技术,可是冰箱的整体框架总需要人加工吧,还有其他一些细小的零部件,总需要人提供吧。这些都是需要一条产业链的支持,不是有技术就可以的,产业链里其他的生产技术达不到。那也无法去完成。

而且这样的技术,虽然已经在理论上面有所突破,可是还得需要在实践过程中累积经验才能够生产,因为芯片生产涉及到了波长稳定性,还有精准性等等因素影响的。因此工艺上的经验累积也十分重要。不然生产出来的芯片良品率会不稳定。

另外还有一点就是媒体错误理解了一个概念,那就是中科院突破的5nm狭缝电极并不是芯片制造的都所有技术,这是一天很漫长的道路,而且激光光刻机用于工业上面也不合适,只适合用来做实验。打个比方把芯片当成一个图片还看待的话,那么euv的光刻机是可以一次拍照成型,可是激光光刻机复杂程度就高了许多,还需要一条条按照线路来刻。因此在效率上来说根本不适合在工业生产之上使用。

因此中科院这一次技术突破不会对半导体产业有太大的影响,不过蚊子再小也是肉,也能作为一个技术储备,将来能够用作研发经验来便于新的技术开发。因此投入生产使用现在来说是不可能的。

我国5纳米光刻机(中国5纳米光刻机) 第1张

中科院突破5nm激光光刻技术,激光光刻机横空出世?荷兰再见?

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美国 *** 以一国之力打压华为公司的消息,经媒体报道之后,相信大家都非常了解华为目前面临的处境了,但最近中科院率先牵头,将要强势入局芯片领域的消息,也让大家都松了一口气,甚至有媒体报道说,目前中科院已经突破了5毫米的激光光刻机技术,那这是真的吗?对于中科院的 科技 实力,大家还是比较相信和认同的,但是在这么短的时间里就突破这么尖端的高 科技 技术,显然是有些媒体哗众取宠,有些不切实际的报道。以我国现有的科研水平,若想完全突破5毫米光刻机技术,恐怕都还有很长一段路要走,更别说突破5毫米激光光刻机技术了,任何一项科研项目都需要时间的积累,实践的反复研究,经过不懈的努力,才能够最终达成。

就目前而言,中国虽然有最聪明勤奋的科学研究工作者,也还没有攻克5毫米的光刻机技术。世界上目前能够生产和制造最为先进的EUV光刻机,是荷兰的ASML.公司,原本中国几年前就打算从该公司购入光刻机,但是因为美国方面的种种阻挠,这件事情最终变得不了了之。而美国这种“强盗“行径,也让许多中国人看清了美国的真正丑恶面目,也激起了许多国人的愤慨和爱国情绪。

不过好消息是,中科院的科学家目前正准备“换条赛道”,开始研究“碳基芯片”,相比于传统的硅材料芯片,碳基芯片的好处就在于不需要光刻机,采用的是石墨烯材料,其各方面性能都比硅材料要领先许多,但是否可以行得通还是一个未知数,但是作为科学道路上的先行者,相信中国科学家们也深深知道开拓和创新才是他们前行的动力,虽然道路异常艰难,他们也一定会想办法克服的。

因此,对于那些报道不实消息的新闻媒体,大家千万不要相信,尤其是那些妄言激光光刻机横空出世,从此告别荷兰制造的报道,要坚决给予 *** 。但同时也要相信我国科学家的科研实力,虽然目前距离突破5毫米的芯片技术,以及与其他国家的 科技 水平还有很大的差距,但随着国家层面的重视,在众多科研工作人员的共同努力下,一定会有质的飞跃和提升。对此,大家怎么认为呢?

半导体设备后起之秀 | 中℡☎联系:半导体“杀入”5nm工艺供应链?

半导体制造设备和材料是半导体行业最上游的环节。目前来看,集成电路设备制造是中国芯片产业链中最薄弱的环节。经过20多年的追赶,中国与世界在芯片制造领域仍有较大差距。虽然中国在该领域整体落后,但刻蚀机方面已在国际取得一席之地。

全球半导体设备市场的后起之秀

随着近些年 社会 对集成电路的重视和大批海外高端人才的回归,我国的集成电路在这几年出现了飞速的发展。在IC设计(华为海思)、IC制造(中芯国际)、IC封测(长电 科技 )、蚀刻设备(中℡☎联系:半导体)上出现了一批批优秀的企业。

1、半导体设备

我们的主角中℡☎联系:半导体所在的领域就是半导体设备细分行业,这个行业主要有两种半导体设备,一是光刻机,一个是刻蚀机。中℡☎联系:是以刻蚀机为主要设备的供应商,去年12月公司自主研制的5nm等离子体刻蚀机正式通过台积电验证,将用于全球首条5nm制程生产线。

芯片,这个从前被戏称为:除了水和空气,其他都是进口的行业。最近中美贸易战的焦点就是在芯片领域,美国 *** 对华为的封锁就是下令美国供应商没有经过国会批准不准买给华为芯片。这也是我们非常气愤的地方,为什么中℡☎联系:半导体有了最先进的设备还是会受人制肘呢?

主要是我国的短板在于光刻机,与国外先进技术有非常大的差距。为什么刻蚀机技术那么好,不能弥补这个短板吗?这就是光刻机和蚀刻机的不同,有一部分人把蚀刻机与光刻机搞混。其实两者的区别非常的大,光刻机是芯片制造的灵魂,而蚀刻机是芯片制造的肉体。

光刻机把电路图投影到覆盖有光刻胶的硅片上面,刻蚀机再把刚才画了电路图的硅片上的多余电路图腐蚀掉。光刻机把图案印上去,然后刻蚀机根据印上去的图案刻蚀掉有图案(或者没有图案)的部分,留下剩余的部分就是集成电路。所以说这是两个过程要用到的设备,而且这两个过程是连续的。

我国光刻机的最高水平是上海℡☎联系:电子的90nm制程,世界顶尖的光刻机是ASML的7nm EUV光刻机,ASM已经开始研制5nm制程的光刻机。相对来说,我国在光刻机制造领域与国际先进水平有很大的差距,高端光刻机全部依赖进口。只能说我国的刻蚀机技术领先,中℡☎联系:半导体的介质刻蚀机、硅通孔刻蚀机位于全球前三。但是在整个产业链的产能和技术上,与一些大型的企业差距非常的大,所以在中美贸易战中显得很吃亏。

那我们说完了中℡☎联系:半导体这个单独的行业领域,现在放眼整个行业,来看看半导体设备到底在这个行业中扮演者什么角色?

2、半导体产业

半导体的发展是越来越集成化,越来越小。从早期的电子管到现在的7nm器件,一个小小的芯片上需要有几百个步骤和工艺,显示出高端技术的优越性。也正是这样的行业特点,导致整个行业非常依赖技术的创新。而半导体设备是 *** 芯片的基石,没有这一块芯片不可能出现。

可以看到虽然产值低,但是缺这个还真的没办法发展下游。这也是贸易战在芯片领域为什么大打出手的原因,没有先进的技术,很难发展非常广大的信息系统。可以说这一行创造的价值并不高,但是不能缺少,是高端技术的积累。

大国重器:7nm芯片刻蚀机龙头

在技术含量极高的高端半导体产业中,能与美欧日韩等国际巨头同台较量的中国企业凤毛麟角,而中℡☎联系:半导体是其中一家。中℡☎联系:半导体是一家以中国为基地、面向全球的高端半导体℡☎联系:观加工设备公司,主要从事半导体设备的研发、生产和销售。而要了解中℡☎联系:这家公司,先不得不介绍一下公司创始人尹志尧。

尹志尧是一个颇具传奇色彩的硅谷技术大拿。

1980年赴美国加州大学洛杉矶分校攻读物理化学博士,毕业后进入英特尔中心研究开发部工作,担任工艺程师;1986年加盟泛林半导体,开发了包括Rainbow介质刻蚀机在内的一系列成功的等离子刻蚀机,使得陷入困境的泛林一举击败应用材料,跃升为全球最大的等离子刻蚀设备制造商,占领了全球40%以上的刻蚀设备市场。

以此同时,泛林与日本东京电子合作,东京电子从泛林这里学会了制造介质等离子体刻蚀机,复制其Rainbow设备在日本销售,后来崛起为介质刻蚀的领先公司。

1991年,泛林遭老对手美国应用材料挖角,尹志尧先后历任应用材料等离子体刻蚀设备产品总部首席技术官、总公司副总裁及等离子体刻蚀事业群总经理、亚洲总部首席技术官。

为了避免知识产权风险,尹志尧从头再来,用不同于泛林时期开发的技术,研发出性能更好的金属刻蚀、硅刻蚀和介质刻蚀设备,应用材料再次击败泛林,重返行业龙头地位,到2000年,应用材料占据了40%以上的国际刻蚀设备市场份额。

目前全球半导体刻蚀设备领域三大巨头——应用材料、泛林、东京电子,都与尹志尧的贡献密切相关。

2004年8月,已年届六旬的尹志尧带领15名硅谷资深华裔技术工程师和管理人员回国,创立了中℡☎联系:半导体,并在短短数年之间崛起为全球半导体设备领域的重要玩家。

中℡☎联系:从2004年创立时,首先着手开发甚高频去耦合的CCP刻蚀设备Primo D-RIE,到目前为止己成功开发了双反应台Primo D-RIE,双反应台Primo AD-RIE和单反应台的Primo AD-RIE三代刻蚀机产品,涵盖65nm、45nm、32nm、28nm、22nm、14nm、7nm到5nm关键尺寸的众多刻蚀应用。

从2012年开始中℡☎联系:开始开发ICP刻蚀设备,到目前为止己成功开发出单反应台的Primo nanova刻蚀设备,同时着手开发双反应台ICP刻蚀设备。公司的ICP刻蚀设备主要是涵盖14nm、7nm到5nm关键尺寸的刻蚀应用。

这里面看起来是几个似乎不起眼的数据,但里面蕴含了满满的技术含量。而中℡☎联系:到底是否掌握了5nm刻蚀技术,一时间众说纷纭。如今,中℡☎联系:半导体与泛林、应用材料、东京电子、日立4家美日企业一起,组成了国际第一梯队,为全球最先进芯片生产线供应刻蚀机。

中国5纳米芯片量产是什么意思

虽说我们在光刻机领域中处在比较落后的位置。但在刻蚀机领域中,我国的刻蚀机技术位于世界前列,特别是在中℡☎联系:公司推出能够生产5纳米芯片的刻蚀机后。与一些厂商仅存活在“PPT”当中的突破不同,中℡☎联系:公司的5纳米刻蚀机获得了三星、台积电、中芯国际、海力士等半导体巨头的青睐。全球最大的两家芯片代工厂商:台积电、三星向中℡☎联系:公司提交了5纳米刻蚀机的订单。

刻蚀机有什么作用呢?与光刻机一样,刻蚀机是芯片代工厂商进行芯片代工作业必不可少的设备,刻蚀机的地位仅次于光刻机。如果没有刻蚀机,单凭光刻机是无法实现芯片生产的。在代工作业中,光刻机通过对硅片进行曝光印制,将早先设计好的芯片电路图一成不变的“复制”到硅片的表面纹路中。草稿图印好了,对芯片进行雕刻、琢磨的任务便放在了刻蚀机的身上。简单来说:光刻机是“工程师”,负责规划建筑。刻蚀机是“建筑工人”,负责楼房建造。

与我们在光刻机领域被西方国家“卡脖子”的处境相同,在中℡☎联系:公司推出5纳米刻蚀机前,世界上90%的刻蚀机市场被美、日、韩垄断。时过境迁,老美依旧是那个蛮横无理的老美,与老美阻拦华为的手机业务所实施的“芯片断粮”如出一辙,早先中℡☎联系:公司被禁止使用国外的刻蚀机技术和设备。

面对老美的打压,中℡☎联系:公司并没有选择让步,而是“遇强则强”。历经多年钻研,中℡☎联系:公司成功实现从65纳米到14纳米、10纳米、7纳米、5纳米的跨越。值得一提的是:与刻蚀机相比,光刻机并不是最贵的设备。在芯片代工厂商的晶圆投资费用占比中:光刻机占比20%~23%,刻蚀机占比25%~27%。也就是说:刻蚀机的价格比光刻机还要高,收益也比光刻机高。

得益于刻蚀机的高盈利和中℡☎联系:公司自身的不断创新,步入2017年后,中℡☎联系:公司的营收一路“暴涨”。2020年中℡☎联系:公司的营收增长同比上升了161%,其中净利润为4.9亿,全年营收为22亿。另外,目前刻蚀机设备国产化率为29%,在刻蚀设备的生产上,65纳米到5纳米的刻蚀设备,中℡☎联系:公司都可以生产。直白来说,不管是国内市场、还是国外市场,中℡☎联系:公司的发展前景一片大好。

另外,中℡☎联系:公司的刻蚀机是***国产化,不管是生产还是应用都不受西方国家的限制。但有一点需要注意:中℡☎联系:公司的5nm刻蚀机虽说可以生产5纳米芯片,但是并不代表着目前我们可以量产5纳米芯片,困扰我国半导体发展的“芯”病也没有得到解决。原因也很简单,我们缺少能够生产7纳米芯片和7纳米以下芯片的光刻机。只有“工人”,没有“工程师”是难以建造出大厦的。但不管怎么说,中℡☎联系:公司击碎国外刻蚀机壁垒,推出能够量产5纳米芯片的刻蚀机,对于我国的半导体行业来说意义非凡。

老美针对我国半导体行业实行的“野蛮”方针,让我们意识到“前人栽树,后人乘凉”的道理,在半导体领域是行不通的。核心技术掌握在自己手中,身子骨才够硬,在发展半导体事业的道路上才不会担心被西方国家“卡脖子”。

在我国科学家们的辛勤汗水的浇灌下,目前我们在有关芯片制造的许多核心技术上,萌发了许多新生萌芽。中科院的5纳米激光雕刻技术、5纳米掩膜版、石墨烯碳基芯片。清华与哈工大团队的EUV光源,华卓精科的双工件台等,这些都在预示着:一条属于我们的中国“芯”路,终究完成。

5纳米光刻机什么意思

意思就是可以制造5nm芯片的机器。光刻机又被称为掩膜对准曝光机,在芯片生产中用于光刻工艺,而光刻工艺又是生产流程中最关键的一步,所以光刻机又是芯片生产中不可缺少的设备,总得来说光刻机是用来制造芯片的。5nm是指处理器的制程工艺。(补充:晶体管之间的距离,距离越小晶体管就越多,所以性能就越好。

5nm激光光刻技术,是否预示着我们即将能取代ASML?

5nm激光光刻技术,预示着我们即将能取代ASML,但是5nm激光光刻技术还未安全成熟,因此还是要用ASML技术!

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