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关于光刻机,需要做哪些方面的突破-光刻机突破意义

2024-06-25 19:04:50 来源 : 互联网 围观 :
关于光刻机,需要做哪些方面的突破-光刻机突破意义

光刻机突破意义

光刻机突破对于来说有重大意义。

首先,光刻机的突破是我国科技突破美国卡脖子的最后一大关。目前美国正在纠集所有的芯片尖端盟友组成芯片联盟,专门卡科技发展的脖子。如果突破了光刻机技术,那么美国最后一个卡脖子的关键技术就被破解了。

其次光刻机技术是芯片生产的核心技术,突破光刻机技术对我国高科技发展来说具有全面的推动作用,将促进我国在计算机,智能化,通信技术等尖端领域成为世界领先的国家。

另外突破光刻机技术对于我国打破西方垄断芯片和高科技领域具有极其重要的意义。将使得以美国为首的西方国家彻底失去在世界贸易格局中的有利地位,从而推动世界的多极化,将西方彻底推向衰落。

我国没有光刻机如何突破芯片

虽然我国在光刻机领域的研究和生产方面相对较晚,但通过自主研发和引进国外先进技术,我国在芯片制造方面已经取得了重要突破。以下是一些建议和措施,可以帮助我国在没有光刻机的情况下突破芯片制造:

1. 研发新型光刻技术:尽管传统光刻机在芯片制造中扮演着重要角色,但新兴的光刻技术,如激光光刻、电子束光刻等,也可能成为未来芯片制造的重要手段。我国可以加大对这些新技术的研究力度,以实现芯片制造的突破。

2. 聚焦低功耗、物联网等新兴市场:芯片制造的发展方向不仅在于技术的先进性,还在于市场的需求。我国可以聚焦低功耗、物联网等新兴市场,研发具有自主知识产权的芯片,以满足不同领域的需求。

3. 加强封装测试能力:封装测试是芯片制造的重要环节,通过提高封装测试能力,我国可以在没有光刻机的情况下,提高芯片的生产效率和质量。

4. 国际合作与技术引进:尽管我国在光刻机方面相对落后,但可以通过国际合作和技术引进,引进国外先进的光刻机和技术,以提高我国芯片制造的能力。

5. 培养人才和团队:芯片制造是一个高度专业化的领域,培养人才和团队是实现突破的关键。我国可以通过加强教育和培训,提高人才储备,为芯片制造的突破提供人力资源支持。

6. 加强研发和创新:研发和创新是芯片制造的核心竞争力。我国可以通过加大研发投入、优化研发环境、鼓励企业创新等手段,提高芯片制造的自主创新能力。

总之,虽然我国在光刻机方面存在短板,但通过以上措施,我国仍有机会在芯片制造领域实现突破。

研发新型激光光刻技术:不用EUV直

大家知道我国进口最多的产品是什么?是石油吗?不是,我国进口量最大的产品是芯片,2019年进口的芯片达到3000多亿美元合两万多亿元,是石油进口量的1.3倍。

我国也是全球芯片最大的市场,但自给率只有15%,大量的芯片进口一方面需要大量的外汇,另一方面很容易被别人“卡脖子”,华为就被美国卡了。

所以,芯片不仅是我国消费外汇最多的产品,也可以说是战略产品,国家的重视可想而知。

芯片生产复杂,难度大

芯片的流程主要是设计,制造,封测。目前我国的芯片设计以华为海思为代表的,已经进入到世界先进行列。

先进的芯片制造非常复杂,难度也很大,不仅需要先进的光刻机,还需要先进的刻蚀机,先进的离子注入机,镀膜机,还需要高品质的光刻胶,清洗液等高纯度化学产品。所以即使是台积电,三星也有产品抓在美国日本的手里,日本也能制裁一下韩国的芯片制造。

芯片的封测方面,我国与先进的技术相比也有一些差距,但差距不算太大,且没有美国不可替代的技术。

最主要的是制造需要的光刻机,我国国产光刻机目前已经量产的还是90nm的,预计明年可以生产28nm的,但与世界最先进的ASML比,差距还是非常大的。

我国光刻机技术任重而道远

就目前的情况看要想在短时间内赶上ASML,几乎没有可能,除非芯片摩尔定律失效,芯片光刻制程到1nm,不能再小,停下来。

所以,要想在比较短的时间,赶超先进,另辟蹊径是一个选项。

1.更换硅基材料,目前已经有研究改用石墨烯作为基础材料,可能不用最先进的光刻机,就能达到目前先进的硅基材料所能达到的性能。

2.改光源,目前用的极紫外光即EUV需要13.5nm波长的光源,而这技术正是掌握在美国手里,我国得不到。研究的用激光技术450nm波长即可达到5nm线宽,虽然能否用在光刻机上,还不清楚,但也可以是一个研究方向。谁能保证,荷兰的ASML就是唯一呢?以前ASML可没有这么牛,日本光刻机最先进,ASML就是用了一个浸润式技术一举超过了日本大企业尼康,佳能。

结语

很多人反感弯道超车这句话,但ASML就是靠弯道超过了如日中天的日本光刻机,当然弯道超车,不是每一次都能成功,但也不能说没有可能成功。机会是给有准备的人的,你不去研究,就想当然肯定行或在肯定不行,不是科学的方法。

以上是我的回答,喜欢的话请关注,留言探讨。

(图片来源于网络)

半导体制造是不是还需要光刻机,这方面我国

在芯片制造工艺流程中,光刻机是晶圆工厂必须要用到的生产设备。不过,众所周知的是,由于光刻机是集高、精、尖技术于一体的半导体生产设备,但凡有厂商想要自主研发并生产出光刻机,尤其是高端光刻机,既得面临非常高的技术门槛,又得面临非常高的资金门槛。实际上,今后全球也只有总部位于荷兰的ASML(阿斯麦)能够向台积电、英特尔、三星电子、格罗方德等芯片制造厂商供应如EUV极紫外光刻机等高端机台。

需要补充的是:被厂商用于生产芯片的是前道光刻机,被厂商用于封装的是后道光刻机(亦称封装光刻机),被厂商用于LED制造行业的是投影光刻机。其中,厂商在生产芯片的过程中,采用的是前道光刻机来把电路图映射到硅晶圆片上。在国内的芯片制造厂商主要是得向ASML等国外光刻机制造厂商采购前道光刻机。

光刻机在芯片生产工艺中是最为关键的生产设备,所以光刻机的性能是优是劣,可以直接影响到整个微电子产业发展得是好是坏,是快是慢。当前,全球只有ASML、尼康和佳能能够生产出最先进的沉浸式光刻机,单台光刻机的售价达数千万美金。从2011年起,ASML便垄断了高端光刻机市场,还控制了中、低端光刻机市场过半的市场份额,且可谓几乎独占了光刻机市场的利润。自2008年起,佳能依据自身的技术实力和光刻机市场的格局,选择逐步退出光刻机市场,从而止损,并把主要的资源投在了打印业务。日本最大的财团三菱虽然心甘情愿竭力支持尼康在光刻机行业继续发展下去,但尼康在该行业中逐渐衰落几成定局,究其原因主要在于尼康的技术比不过ASML。先前有行业人士称:“尼康光刻机唯一的优势是,在同类型的光刻机中,尼康的光刻机相当于ASML的一半。其实给予尼康致命一击的当是英特尔。全球主流半导体产线中,只有少数低阶老龄的光刻机还是尼康或者佳能制造的。”

而在大陆排名第一的光刻机生产厂商非上海微电子装备有限公司(SMEE)莫属。当然,国内同样不止是上海微电子一家设备厂商在研制光刻机,其他设备厂商还有中子科技集团第四十五研究所国电、合肥芯硕半导体有限公司、先腾光电科技有限公司和无锡影速半导体科技有限公司。上海微电子已量产的是90纳米光刻机,中子科技第四十五研究所国电已量产的是1500纳米光刻机,合肥芯硕半导体已量产的是200纳米光刻机,先腾光电已量产的是800纳米光刻机,无锡影速半导体已量产的是200纳米光刻机。

2016年初,国内曾有媒体报道:在国内的上海微电子等光刻机制造厂商相比于ASML,就要寒碜得多。更早几年前,上海微电子便已研制出了90纳米光刻机,当时国际主流晶圆工厂的生产工艺是65纳米工艺。然而上海微电子的软肋在于,必须得向国外厂商采购最核心的光源。“国外为了限制光刻机制造业,在核心零部件上限制,经常在核心零件上卡我们脖子。在技术上受制于人,导致上海微电子90纳米光刻机无法规模化量产。同时,西方国家对开放65纳米光刻机,并通过各种渠道游说和国企,国内厂商因为能够采购到比国产更先进的光刻机后,或多或少地影响了对光刻机核心零部件的研发,不同程度上减少了对上海微电子的扶持力度。西方国家绞杀 在没有掌握核心设备生产能力 科研资金有限 技术团队流失的情况下,上海微电子的光刻机无法升级,所以到现在一直卡在90纳米。”

在2017年10月下旬,有台媒便报道:“长春光学精密机械与物理研究所、应用光学国家重点实验室负责物镜系统,照明系统由科学院上海光学精密机械研究所负责,两个团队所共同负责的国产光刻机已于2017年7月首次曝光成功,2017年10月曝光光学系统在整机环境下已通过验收测试。长春国科精密光学技术有限公司、科技部原副部长、02专项光刻机工程指挥部组长曹健林在(2017上海IC China高峰论坛)分享专项进展时表示,目前90纳米检测已经达到要求,希望未来五年内应可顺利验收完成。2007年正式启动90纳米节点曝光光学系统立项,2009年项目获批,两个团队所共同负责,专项一期项目投入近6亿元。专项目标是建立物镜超精密光学研发团队与平台,并实现产业化满足IC生产线的批量生产要求。曹健林称,接下来项目还将继续推进攻克28纳米光刻机的研发,规划两年后拿出工程样品,目前EUV的原理系统也已经走通了,预计明年主攻EUV 53波长机台。”

最后,国内团队在研发90纳米以下光刻机的过程中,取得了什么样的进展或者突破,至今还没有主流媒体面向公众发布与之相关的消息……

我国光刻机镜头的有突破吗

25日,清华大学发布消息称,以该校工程物理系教授唐传祥为首的研究团队研发了一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束”(SSMB),并完成了首个原理验证实验,该成果发表在世界著名科学杂志《自然》上。SSMB光源未来有望应用于EUV光刻和角分辨光电子能谱学等领域。这是我国在EUV光刻机光源研发方面取得的重大突破。

EUV光刻机研发挑战仍存,本土企业如何突

本人不是搞这个技术的,这个问题应该由专家来回答。不过这个EUV光刻机的核心技术应该都已经掌握了,一个是极紫外激光技术,这个掌握了。再一个就是碳化硅反射镜,这个长春光机所能生产世界最大的4米口径的碳化硅天文望远镜反射镜,从技术上也能够制造光刻机的反射镜。其他的机械可能是比较困难的方面。

3年突破光刻机,15年破解所有芯片技术,

如果我来回答,那就是3年突破光刻机属于做梦,15年破解所有芯片技术或许有一丝可能。虽然这么回答会挨骂,但这就是我心里所想。

ASML现在的核心产品EUV光刻机,是1997年开始研发,差不多前前后后20年才从实验室研发变成了真正的商品,其中前10年是实验室里的研发,后10年是进行商业化。至此,的光刻机公司用3年突破光刻机,你觉得现实吗?

要知道,当时ASML的EUV光刻机研发是全球协作模式,全球最顶尖的供应商和科研机构,有钱出钱,有技术出技术,就在这种毫无阻碍的情况下,还是花了20年才研究出可用的EUV光刻机,那么的光刻机研发几乎是步步受阻,任何研发都面临技术、资金、专利等等的阻碍,怎么可能是3年突破?所以,我给出的答案,那就是3年太短,具体多少年,那就只有天晓得了!问题是,世界的芯片生产技术还在继续发展,并不是EUV光刻机就是终点了。所以,仅仅是EUV的光刻机突破就是若干年内都无法实现的事情,那么现在外国正在研发的更新的技术呢?已经没办法去想了。

再说说15年破解所有芯片技术这个问题。还是同一个问题,芯片技术仍旧在继续进步,并不是原地踏步,因此15年后芯片技术会发展到什么程度?没人说得清楚。但可以肯定的是,15年后的芯片技术会比现在发展得更先进。

但15年以后,的国际环境改变了呢?这才是15年破解所有芯片技术的关键。15年后,可以购买到所有需要的芯片生产设备呢?那岂不是就可以生产任何想要的芯片了吗?所以,这就是15年后,我认为可以破解所有芯片技术的可能所在。

我是个务实的理工专业出身的人,没有那种脑袋一热就做白日梦的习惯。看一件事情的角度都是脚踏实地,因此让我说3年突破光刻机,从我对光刻机的理解,认为一丝一毫的可能性都没有。毕竟别人20年的路,你要3年走完了,这怎么可能?同理,没有光刻机,没有光刻胶等等设备材料,说什么破解芯片技术就是空中楼阁。什么15年的说法,还是等手上有了芯片设备再说吧。否则,就全是在发白日梦了,还是睁着眼看太阳就做梦的那种!

上海微电子能在2025年前攻克7nm光刻

28nm都还没有突破,要突破7nm前要先突破14nm。7nm的研制应该都还没有开始。

光刻机的技术国内短时间能攻克吗

高端光刻机技术短时间内不能攻克。

我国的光刻机5纳米生产技术要多久才能突破

远着呢!先说一下,如今的5纳米,7纳米,10纳米指的是芯片的制程工艺,而不是光刻机的。光刻机并没有制程工艺一说,只有制造芯片的制程范围。5纳米制程工艺属于EUV光刻机的加工范畴了,但是用DUV光刻机也可以加工出来,只不过太耗时,耗力了。

要知道国内可以生产28纳米制程工艺的DUV光刻机还没有交付,就更别说可以生产5纳米制程的EUV光刻机了。在高端光刻机领域,国内与国际还有不小的差距。台积电是在2011年首先完成28纳米制程工艺的,国内最先进的中芯国际是在2015年完成28纳米工艺制程的。世界上首台浸没式DUV光刻机是在2004年制造出来的,而国内也只有到2021年左右才可以制造出浸没式DUV光刻机,这前后相差了16年。另外呢,ASML的EUV光刻机是在2015年被制造出来的,这差距一下子就被拉大了。

再来看看前段时间出现的5纳米光刻技术,严格来说,这是用激光直接在底板上刻画,不用掩膜,不用抽真空。但是速度太慢了,远没有光刻机制造芯片的速度快。激光光刻技术可以在一小时内加工50000个纳米狭缝电极。而光刻机加工的可不止这点啊,ASML的光刻机可以再去1小时内加工出来120片12英寸的晶圆。

一般来说,12寸的晶圆可以制造500个左右的芯片,那么可以大概算一下,ASML的光刻机一个小时可以生产出6万个芯片,而一个芯片中的晶体管高达上百亿个。由此可知,光刻机的加工制造能力可不是激光直写技术可以比的。所以说,激光直写的5纳米光刻技术,离实用化,商业化还比较远的。最起码现在的芯片制造,缺乏光刻机还是不行的。国内光刻机技术还有很长的一段路才能追上国际先进水平,至于具体的时间,这个还是比较难说的。关键是EUV光刻机的制造需要国内各种精加工的突破。

目前来看,国内EUV光刻机的发展也不慢。由哈工大负责研发的DPP光源的功率接近了125W,而样机在2016年就被制造了出来,其他的双工件台,镜头组也有研发单位,且进度也不慢。所以说,国内EUV光刻机也再稳步的研发之中,还是慢慢等待吧。

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