光刻機技術的難點是什麼?中國有沒有能造光刻機的企業?

2020-12-19 極客談科技

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晶片產業大體上可以由上、中、下遊三個產業鏈來囊括,上遊指的是晶片的研發設備公司,蘋果、華為、高通等公司是典型的代表;中遊指的是晶片生產類的公司,下遊指的是封測和組裝公司。光刻機的生產公司屬於中遊,其中比較著名的就是荷蘭的ASML公司,幾乎壟斷了光刻機市場80%的份額。

那麼,光刻機技術究竟有哪些難點,為何ASML公司能夠一家獨大?我國當前有哪些製造光刻機的公司呢?

製造光刻機的技術難點

我們先來簡單的了解一下光刻機工作的技術原理。當我們製作晶片的時候,電路圖經過光刻機投放至底片(塗滿光刻膠的矽片),光刻機不斷蝕刻掉光刻膠,露出矽面之後做化學處理,不斷反覆的蝕刻,直到晶片製作完成。

這裡面有兩點要求較高,一個是光刻機的中心鏡頭,一個是光刻機的光源。

大家應該知道,ASML公司光刻機的鏡頭來自德國蔡司,光源由美國CYMER公司獨家提供。光刻機的中心鏡頭對於鏡頭要求較高,需要高純度透光以及高拋光,能夠達到這一標準的公司並不多(光刻機工藝製程越高,要求也就越高)。鏡頭的打磨對於匠人的技術要求等級較高,並非是工業化能夠解決的問題,需要十幾年甚至是上百年的技術沉澱。光刻機光刻機,對於光源的要求更是重中之重,需要體積小、功率高、穩定性強的光源(這也是制約我國光刻機向高端進軍繼續解決的難題)。

除此之外,光刻機的工作檯、侵液系統的技術難點依然較高。

國內能夠製造光刻機的公司

能夠製造光刻機與實現晶片代工生產是兩個概念,這裡面有兩家公司不得不提。其中一家是上海微電子裝備公司,另外一家便是中芯國際。

上海微電子裝備公司是國內光刻機生產製造公司,生產的SSX600系列光刻機可以實現90nm的工藝製程,與ASML公司5nm工藝製程的光刻機確實存在不小的差距。再來說說中芯國際,這是一家晶片代工公司,當前已經具備了14nm工藝製程能力,12nm也進入了測試階段。值得說明的是,中芯國際花費1.2億美元從ASML公司預定了一臺光刻機,預示著我國晶片代工即將挑戰7nm高端工藝製程。

雖然即將具備高端晶片代工的能力,但是依然無法掩蓋我國光刻機生產的落後局面,國產芯的發展之路依然艱辛!

引申閱讀

光刻機發展較為滯後,確實會使得我國晶片產業受制於人。

例如,最近臺積電削減華為晶圓產能20%訂單的事情,或將會導致華為痛失高端旗艦手機市場20%份額。臺積電的藉口是看到華為庫存較高,擔心會產生風險才會取消訂單(個人覺得與美國的施壓不無關係)。哪種原因導致臺積電削減華為訂單我們不做過多猜測,但是這裡卻透露出一個不好的訊息!

臺積電並不會因為華為訂單的缺失而導致利潤下降(蘋果、高通補齊訂單),華為卻會因為臺積電而受到較大的影響!

對於我國半導體晶片的發展現狀,您怎麼看?

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