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目前最先进的光刻机

网友发布 2023-07-28 17:17 · 头闻号网络技术

目前最先进的光刻机荷兰生产的。

光刻机,被称为现代光学工业之花,制造难度非常大,全世界只有少数几家公司能够制造。用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。在能够制造机器的这几家公司中,尤其以荷兰技术最为先进,价格也最为高昂。

光刻机的技术门槛极高,堪称人类智慧集大成的产物。光刻机是生产大规模集成电路的核心设备,是制造和维护光学和电子工业的基础。光刻机技术目前是世界上最尖端的技术之一,只有少量国家掌握,所以光刻机的价格是非常昂贵的。

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光刻机是一个高精尖的技术,其技术难度是全球公认的,如果没有持续强大的研发投入根本不可能到技术领先。ASML从成立至今,对于研发的投入都非常大。研发费用占营收的比例达到22.8%,这个比例是非常高的。正因为有大量资金的投入,所以ASML在关键技术领域一直处于领先地位。

从1991年PAS5000光刻机面市,取得巨大成功开始。再到2000-2001年具有双工作台、浸没式光刻技术的Twinscan XT、Twinscan NXT系列研制成功,到强大的研发投入让ASML的技术一直处于全球领先。虽然ASML是一家荷兰公司,但他背后却有着欧盟以及美国的力量,很多关键技术都由美国以及欧盟国家提供。

光刻机每台10亿,为何光刻机核心技术很难学到?

随着经济的飞速腾飞,国内的科技公司对于芯片的的需求激增,人们开始了解到光刻机这种设备。人们或许会奇怪为什么一些公司能够设计出高档的芯片,例如华为的麒麟芯片的性能不输高通的骁龙芯片,却无法自己生产而需要代工呢。这里涉及到一种?卡脖子?技术?光刻机。下面讨论一下光刻机市场供不应求的原因。

EUV光刻又叫做极紫外光刻,生产技术难度大,经济成本高,而高性能的芯片由需要使用EUV光刻机进行生产。有数据显示显示,荷兰ASML公司2019年仅仅出货26太光刻机,一台EUV光刻机的价格大概在1.2亿美元左右。高性能的光刻机在运输、安装调试方面会花许多时间,尽管市场供不应求,但是为了保证生产效果,运输安装、调试运行所花费的时间、经济成本大,不能做到效果手机电脑等消费品那样大量生产。

另一个原因是EUV光刻机的生产用到了许多美国的专利,因此一台光刻机能够成功出售还需要获得美国的授权许可。而总所周知,我国在这一类高性能的技术方面一直被美国封锁。国内目前还无法生产商用的EUV光刻机,对于引进外国的先进的光刻机需求迫切,奈何美国在这一方面的限制使得国内市场对EUV光刻机供不应求。

鉴于我国实际的EUV生产状态和国外技术的封锁,可想而知,EUV光刻机在我国市场是供不应求的。EUV光刻机可以看作是一种限制他国的技术手段,长期引进也不是一条长远的道路,为了国家在这方面高端技术有一席之地,科研人员仍然需要努力奋斗,在外国的封锁中走出属于自己的一条路。

手机性能的强悍与否最重要的就是看它的芯片是不是给力。作为手机数据处理的心脏,核心的芯片也是现在各大手机厂商竞相订购的对象。对于咱们中国而言,手机芯片的研发和制造起步时间并不早,但是后起之辈却是速度超群。现在国际上最为先进的手机芯片制式5nm技术的设计工作,华为已经可以实现。但是制造的话,可就不是那么简单的事情了。?

众所周知,在5nm级别芯片的代工方面,华为现在陷入了一个不太好的境况,受制于美国专利技术话语权的影响,各大芯片生产厂商都开始"不得已"拒绝接受华为的订单。而我们国家现在却还不具备量产5nm芯片的技术能力。有人说,不就是不给我们做么,大不了我们自己做。这样的说法是很硬气,但是有点过于想当然尔。?

制作5nm芯片的最为重要的工具:高端光刻机,目前我们国家还没有,并且也暂时没有马上生产出来的能力。这是因为这个利用光学投影原理对硅片进行印刷的技术要求有非常高的精度和准确度,真的可以说是失之分毫差之千里。而现在我们国家自主的技术也只能在极限状态下达到之前主流的7nm级别。?

说起来,光刻机一直都是各个芯片制造厂商最为重要的机器之一。全球最为先进的产品现在出自荷兰,但它并不是荷兰完全拥有知识产权的物品,简单地说荷兰只拥有其中的一小部分,而包括镜头、光源、对准技术在内的核心技术分别掌握在日本、美国和德国手中。正因为如此,美国才能理直气壮趾高气昂的要求相关企业停止向华为供货;而荷兰的ASML甚至放话说,就算是给中国企业光刻机的图纸它们也造不出来。?

光刻机是一个非常精密的机器,看着体型很巨大,但是内部的每一个部件都说得上是高精尖,单单一台光刻机就能卖到10亿人民币。正因为如此,它的研发速度和进展才会变得很难。本身现在就是全球技术大集合的时代,如果只是靠一国之力解决所有的部件生产研发的话那就是已建成几何倍数增长的难事。而恰恰这也是中国正在面对的问题。 你知道吗,一台ASML出品的最新款的EUV光刻机的价格大约在1.5亿美元(10亿人民币)。这样的售价也能证明,其内部的每一个部件可能都是高价值产品。所以真正想要研发并且制作成功当今世界上最为先进的光刻机的话,如果只凭自己可能需要好几代人的努力才能成功。

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