一臺光刻機能造多少晶片?一直被荷蘭壟斷,只因技術難度堪比登天

2020-12-15 數碼新看點

「世界工廠」或是我國當前經濟的一個寫照,中國的人口、國情決定了我國以勞動密集型產業為主。但現如今,我們可以看到這種模式下的中國,在資源、環境方面付出了很大的代價。扮演著這個角色,利潤拱手相送,我們拿著一點代工費,真真是「八億條褲子才換來一架波音飛機」。但即使是這個樣子,製造業也是不能拋棄的,我們需要走上生產更多的高附加值、高技術含量的核心部件。但是這其中之一的晶片卻不是想製造就能製造出來的,設計人員匱乏,製造工藝有門檻,高精度的機械加工機器需要非常人能想像的複雜控制……光刻機——沒有攻克這個技術難題,簡直就是被扼住了咽喉,我國現在就被「扼住」,被擁有5nm極限的荷蘭「扼住」。

我國每年有三分之一的晶片依靠進口,晶片領域一直受制於西方國家。前陣子發生的中興事件,華為、中科曙光先後被美制裁、列入黑名單,晶片製造問題再次在大家心裡敲了一記重錘。索性今年3月26日,我國過五關、斬六將,成功從荷蘭請回一顆明珠嵌在深圳廠區。超精密製造技術皇冠上的明珠——光刻機,這一臺機器,即使不是原定的7nm紫外線光刻機,而是14nmDUV常規設備,那也足夠把中芯國際於水火之中救了出來,這到底是一種什麼樣的機器,讓我國如此受制於人。

大部分人聽到光刻機會當成不認識的大部分普通機器一樣從而忽略它,但卻都還普遍清楚晶片的重要性。其實晶片的製造離不開光刻機,這也是我國排除萬難從荷蘭進口的原因。這隻「母雞」對於晶片的影響至關重要,佔晶片製造成本35%以上。它的原理看似簡單,實際操作實現起來卻不容易。先要完成IC設計,晶片才能去往晶圓代工廠進行製造封裝,臺積電和前面說到的中芯國際等等均為這類晶片代工廠。大部分人都知道華為自有研發了麒麟晶片,但製造的訂單卻還是流入了這些代工廠,它目前正是與中芯國際合作14nm晶片的訂單。

晶片為房,晶圓就是平穩房子的基板。光刻機作為照相機,它要把晶片的線路與功能區先做出來,把這個拍照的動作先做好,接著摁快門,即把光刻好的電路圖和其他電子元件,這些設計的線路與功能區印在膠捲——晶圓中。聽著好像很容易,但這一「拍照」過程世界上只有極少數國家掌握,光刻機的加工技術目前是世界上最尖端的技術之一。

而在全球45nm以下的高端光刻機市場中,荷蘭的ASML市場佔有率高達80%,,一臺高端的光刻機市價6億,而ASML是全球唯一能夠達到7nm精度光刻機的供貨商,它連續16年穩居第一,幾乎是壟斷了光刻機市場,我們熟知的晶片廠,例如英特爾、三星、臺積電、中芯國際、華虹宏力等,均是ASML的客戶。

晶片領域如果一直被西方國家制裁著,這就相當於在我國的科技領域頭上懸了一把劍,不知道什麼時候給我國帶來一波衝擊。我國在半導體設備製造上一直致力於採摘這朵現代光學工業的高嶺之花,它在未來將對5G、物聯網等新興行業的發展中發揮重要作用。所幸在經過資源整合和技術開發,已初見成效,中芯國際去年於下半年進入到14nm線,這是中國首條14nm生產線,但依舊任重道遠,它任然需要時間積累所帶來的技術的積累。

晶片是時代的產物,是科技進步的象徵,是推進科技創新不斷提升和發展的標誌。我們日常生活中隨處可見的智能化電子產品均離不開這個核心。它的創造以及製造可以說是代表了一個國家的創新能力和發展的前景和速度,是一個國家綜合實力的一個重要組成部分。但它不是有錢就可以砸出來的,這些高新技術,國內人才仍有缺口。雖然華為開路,作為第一家擁有自主研發生產晶片的能力,但也不過是自產自銷,若是要大批量生產的話,成品率不高,顯得那麼不切實際。

由此可見,沒能掌握光刻機核心技術,我國顯得是多麼被動,在高端晶片製造領域上,在很多領域上,我們都沒有話語權,完全被西方國家壓制著,但這恰也能證明我國的進步在世界上是有目共睹的,如若西方國家不覺得有威脅,那我國企業近年來也不會頻頻被制裁,掌握這項擁有眾多行業內最頂尖技術領域的光刻機製造技術,才能真正說是一個有芯國家。但即使是荷蘭,基本壟斷高端光刻機領域,面對全球這一最頂尖的設備之一,也不可能獨自製造,需要的零件多國進口。

我國的光刻機技術去年下半年突破了西方國家的技術封鎖,雖然這一次的技術突破讓中國的光刻機精度往前邁了一步,但那需要具有近乎完美的精密機械工藝的製造高精度的對準系統,依舊讓人望塵莫及。但相信這對我國來說只是暫時的,建國以來70年已過,我們由過去的落後,先解決溫飽,再解決就業、解決基礎民生的階段走出來了。在從最開始的從無到有,從有到優的轉變中,西方國家是已經經歷過完整的工業革命的,而我國從農業社會彎道超車,堅持這條道路,不拿偏生拿自己的短處與他人的長處作對比,什麼時候縮短這段距離,時間會告訴我們答案。

光刻機技術到底多難,一個美國工程師這麼說過,他說:「光刻機的一個小小零件,工程師就需要調整高達十年之久,就連尺寸的調整都要高達百萬次以上。」目前西方一些國家不僅在光刻機上對我們進行技術封鎖,甚至一些有關的零部件也對我國進行技術封鎖。但隨著我國加大了對光刻機的研發力度,近幾年也有取得一些喜人的成果,奔跑在這條道路上,想縮小與領先者的差距,在各大研究機構投入更多精力是遠遠不夠的,產業扶持,尤其是對那些與光刻機新相關產業鏈的扶持也是必不可少的。涉及領域多,需要的技術要求高且難,只有大家通力合作,才能提高我國擺脫西方技術封鎖的能力,儘早研究出擁有獨立自主產權的高端光刻機。

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    光刻機這麼難造,如果我們出幾百萬億能買得到荷蘭的技術嗎?高端光刻機現在在全球都處在相對比較壟斷的情況。我們其實已經知道,ASML就是全世界最具有代表性的光刻機生產廠商。這個荷蘭的公司依靠這一技術已經成為了世界上名頭響噹噹的科技類公司。
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    個人認為不存在壟斷,現在這個情況比方說都在用bb機的時候,我能造出手機,你造不出來或者造出來比我低n個檔,你能說我壟斷嗎? ASML光刻機核心突破技術是日本技術,具體大家可以去查詢一下,當時ASML是名不經傳的小公司,當時日本有個人有新理論,日本所有的半導體企業和光刻機企業,投入太多金錢和科研的情況下
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  • 國產5nm光刻技術或將改寫,荷蘭光刻機怕要失望了
    相信大家都知道我們國家在晶片方面一直沒有重大突破,所以一直以來都是依靠進口國外的晶片,所以很容易被其他國家壟斷,但是最近我們國家5nm光刻技術或將改寫,而荷蘭的光刻機怕是要失望了,看到這樣的消息,只想說一句,厲害了我的國。
  • 除了荷蘭,全球還有哪些國家可以製造光刻機?
    編輯:簡易財經光刻機被譽為「現代光學工業之花」,是製造晶片的關鍵設備。尤其是高精度光刻機,更是全球頂尖技術和人類最高智慧的結晶,並不是你想造就可以造得出來的。那麼,全球哪些國家可以製造光刻機?在全球高端光刻機市場,荷蘭達到全球領先水平,荷蘭ASML公司佔據著全球80%的市場份額,幾乎處於壟斷地位。ASML公司研發生產的EUV光刻機售價高達1億美元,而且每年的供貨量非常有限,畢竟製造光刻機的流程極其複雜,一臺光刻機需要5萬個零配件。為什麼ASML公司可以獨霸全球?
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    光刻機,被稱為現代光學工業之花,製造難度非常大,全世界只有少數幾家公司能夠製造。其售價高達7000萬美金。用於生產晶片的光刻機是中國在半導體設備製造上最大的短板,國內晶圓廠所需的高端光刻機完全依賴進口。
  • 中科院突破5nm光刻技術壟斷?事實殘酷卻又是把雙刃劍
    該論文的通訊作者博士生導師劉前特別強調,「不用EUV光刻機就能造成5nm晶片」是一個誤讀,超解析度雷射光刻技術與極紫外光刻技術是兩回事。中科院研發的5nm超高精度雷射光刻加工方法的主要用途是製作光掩模,因為目前國內製作的掩模板主要是中低端的,裝備材料和技術大多來自國外。
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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。
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    如果讓你們猜測的話,你們一定會想到荷蘭的光刻機。沒錯他確實是代表人類最頂尖的科技水平。它裡面擁有8萬多個精細零部件。這款機器匯集了美國,德國,韓國和日本頂尖的技術。所以說他的價格也高得離譜。根據這家公司在2019年的財報顯示。這家公司在2019年就出售了26臺Euv光刻機,26臺設備就能夠給這家公司帶來。31億美元的收入。
  • 日本設備堪比光刻機,一臺機器賣7億!中企打破壟斷,實現自研
    文/JING 審核/子揚 校正/知秋本文首發於百家號,禁止抄襲轉載近20年來,屏幕和晶片一直是我國科技產業鏈的短板,雖然通過不斷加大研發投入,國內廠商在屏幕和晶片市場都取得不俗的成績,但尖端產品研發和生產,國內企業依然落後於國際水準,這主要是因為許多技術和設備都被海外企業壟斷。