高端光刻機有多難,為什麼中國做不出?工程師:一個零件打磨10年

2020-11-25 騰訊網

世界經濟局勢瞬息萬變,在面對我國的大企業時,美國的態度相當強硬,近來更是對華為進行了制裁,取消了安卓原生系統對其的支持。這樣的情況無疑讓我國的電子企業憂心忡忡,我國政府也明確表示要大力自主發展晶片產業。晶片技術無疑是電子產品的核心,更是一個國家科技實力的顯著體現。我國一直致力於晶片技術的研究,投入了大量人力物力,但在生產晶片所需要的光刻機上,我國的自主研發卻一直沒能成功。光刻機或許對非專業人士來說是一個非常陌生的名詞,而這種機器的製造又難在何處呢?

光刻機是晶片生產中必不可少的設備之一,主要是通過曝光在矽片上印製精密圖形。這個原理看起來似乎很簡單,然而它是一種極其精密的機器,一臺光刻機甚至需要十萬個零件組裝!在這些零件中不乏高技術的精密部件,而這些技術往往為西方發達國家所掌握,在美國的壓力下,進口這些零件就成為了難題。

荷蘭的ASML公司幾乎壟斷了全世界的光刻機生產與組裝,可以說是掌握了晶片科技的命脈,即使是美國的晶片,也必須通過ASML的光刻機支持才能大規模生產,這也直接導致了美國進口晶片的高昂價格。

迫於美國的壓力,我國自行研發光刻機可謂是難上加難,不誇張地說,難度不亞於對原子彈的研究。而且,ASML公司的光刻機部件,也來自於歐洲各國科技公司的專利技術,我國想要在重重封鎖下獲得這些技術幾乎是不可能完成的任務。

其中一個例子就是,我國曾在2018年就斥巨資向荷蘭ASML公司訂購了一臺光刻機,然而至今也沒能拿到這臺機器,原因就是來自各大歐洲國家對中國晶片技術研究的阻撓和封鎖,如今再加上美國對中國企業的制裁,想要獲得國外的晶片技術就更難了。

獨立研發光刻機,其最大的難點就在於每一臺的零件都有極大的差異性,只能夠定製。而有些定製的零件要麼是其他國家的保密技術,要麼就要通過極長時間的手工打磨製造,對此有工程師表示:從零開始的話,可能打磨一個零件就是10年之久。除了耗時久之外,專業技術人才的缺乏也是我國晶片產業所面臨的難題之一。

在這些零件中難度最大的要數鏡頭,哪怕出現一個極細微的偏差,可能就完全無法在晶片上繪製出正確的電路圖。而這種細小的鏡頭又要讓電路圖按比例縮小投射,因此對精度的要求極其之高。

像這樣的精密部件,在光刻機中並不少見,因此也需要科研人員長時間、多次地實驗才能在技術上有所突破,所以進度可以說是相當緩慢。現在的難題在於,美國的封鎖來勢洶洶,我國要如何應對在自主研發光刻機過程中的「真空」時期。

中國人民從來不會被外部的壓力和阻礙所打倒,很多在外國人看來不可能的任務,中國人都成功做到了。相信在晶片技術上,通過我們不懈的努力,也一定會在不久的將來有所成就,擺脫受制於人的局面。

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    光刻機一直都是大家關注的焦點,這裡我們先回到光刻機發展的初期來看一下光刻機發展的完整歷程,你就會明白中國光刻機如果只是單純地靠市場甚至行業本身推動,是根本無法追上國際光刻機的腳步的!60-70年代是光刻機的早期發展階段,那個時候光刻機還是一個很簡單的一個工業身邊,原理其實就像幻燈片類似,就是把光通過帶電路圖的光罩投影到有光敏膠的晶圓上,那時光刻機並不算是什麼高科技產品,半導體公司如英特爾剛開始也是自己設計自己使用,後來日本的尼康和佳能也進入了這個領域!
  • 什麼是光刻機?一臺上億的ASML光刻機工作原理分享
    光刻機是晶片製造的核心設備之一,按照用途可以分為好幾種:有用於生產晶片的光刻機;有用於封裝的光刻機;還有用於LED製造領域的投影光刻機。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,本次廈門企業從荷蘭進口的光刻機就是用於晶片生產的設備。
  • 光刻機是什麼?為什麼荷蘭的最流弊
    編者語:我是製造君,各位造友晚上好~上海微電子裝備公司總經理賀榮明去德國考察時,有工程師告訴他:「給你們全套圖紙,也做不出來。」賀榮明幾年後理解了這句話。
  • 光刻機是誰發明的_中國光刻機與荷蘭差距
    光刻機是誰發明的   工業能力是一個國家國防實力和經濟實力的基礎,而光刻機是現代工業體系的關鍵部分,不過目前荷蘭光刻機是最有名的,出口到全球各國,口碑很好。那光刻機是誰發明的?主要用途有哪些呢?   1959年,世界上第一架電晶體計算機誕生,提出光刻工藝,仙童半導體研製世界第一個適用單結構矽晶片,1960年代,仙童提出CMOSIC製造工藝,第一臺IC計算機IBM360,並且建立了世界上第一臺2英寸集成電路生產線,美國GCA公司開發出光學圖形發生器和分布重複精縮機。
  • ASML光刻機的工作原理,光刻機製造難度有多大?
    上海微電子裝備公司總經理賀榮明去德國考察時,有工程師告訴他:「給你們全套圖紙,也做不出來。」賀榮明幾年後理解了這句話。 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。
  • 難倒華為的「EUV光刻機」 究竟有多難製造?
    眾所周知,華為Mate40系列或許是麒麟晶片的「絕唱」之作,原因不是麒麟晶片不行,而是無法繼續生產,敗給了「EUV光刻機」。究竟可以製造5nm,甚至是7nm、10nm晶片的光刻機,生產難度有多高?而猶如指甲蓋小的晶片商別有洞天,簡直就是一個巨大的「微觀世界」。諸如,麒麟9000上有153億根電晶體,而蘋果A14處理器有118億根電晶體。這些電晶體在晶片之上,各自擔負起自己的任務,如果有一根電晶體出現問題,整個晶片便會不起作用。保證這些電晶體同時工作,便需要極為精細的光刻機。
  • 中國奮力攻克,號稱晶片技術核心要點,高精度光刻機到底有多難?
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  • 光刻機價格多少_還有比光刻機更貴的設備嗎
    光刻機是幹什麼用的   就是把晶片製作所需要的線路與功能區做出來。利用光刻機發出的光通過具有圖形的光罩對塗有光刻膠的wafer曝光,光刻膠見光後會發生性質變化,從而使光罩上得圖形複印到wafer上。   光刻機可廣泛應用於微納流控晶片加工、微納光學元件、微納光柵、NMEMS器件等微納結構器件的製備。
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    近日,有媒體爆料,華為方面已經開始自建晶片晶圓廠,華為方面已經正式招聘光刻工藝工程師,要求全職、不限經驗,工作地點在東莞松山湖IKKednc有微博網友截圖表示:「華為太難了,擁有最強的國產晶片設計團隊海思還不行,還要琢磨研究光刻相關技術...國內產業鏈在這些方面幫不上華為,華為只能自己來了
  • 世界上最先進的EUV光刻機,為什麼只有荷蘭阿斯麥公司做出來了?
    阿斯麥憑藉浸沒式光刻技術實現彎道超車,而且一舉擊潰尼康,自此成為全球頭號光刻機設備廠商;2010年以後,阿斯麥全力打通EUV光刻機產業鏈,且成功推出EUV光刻機,在高端光刻市場佔據絕對壟斷的地位。也可以說,全球有且只有阿斯麥一家廠商,能夠向臺積電、三星電子和英特爾等下遊客戶出貨EUV光刻機。阿斯麥長期致力於打通全球光刻產業鏈。
  • ASML是唯一能製造極紫外光刻機的廠商,高端晶片製造到底有多難?
    一臺光刻機重達幾十噸,包含十多萬個零部件,每臺機器從下單到交付要21個月,單價格超過1億美元,即便這樣買家還是排著長隊,數據顯示,ASML在2017年交付了12臺光刻機,2018年18臺,2019年26臺,預計2020年達到35臺。
  • 高端光刻機技術——《集成電路與光刻機》|周末讀書
    光刻機是集成電路製造的核心裝備,其技術水平決定了集成電路的集成度,關乎摩爾定律的生命力。    王向朝研究員談光刻機難在哪兒(視頻來自中國雷射微信公眾號「五分鐘光學」專欄)  光刻機是迄今為止人類所能製造的最精密的裝備。
  • 半導體終極武器光刻機:為何中國難望ASML項背?!有了全套圖紙也做不出來
    「十二五」科技成就展覽上,上海微電子裝備公司(SMEE)生產的中國最好的光刻機,與中國的大飛機、登月車並列。它的加工精度是90納米,相當於2004年上市的奔騰四CPU的水準。國外已經做到了十幾納米。位於光刻機中心的鏡頭,由20多塊鍋底大的鏡片串聯組成。鏡片得高純度透光材料+高質量拋光。SMEE光刻機使用的鏡片,得數萬美元一塊。ASML的鏡片是蔡司技術打底。鏡片材質做到均勻,需幾十年到上百年技術積澱。「同樣一個鏡片,不同工人去磨,光潔度相差十倍。」
  • 原子彈我們都造出來了,還怕光刻機嗎?造一臺光刻機到底有多難?
    基本原理聽起來非常簡單,然而在做的時候,有2個方面難題。一是獲取濃度較高的的核燃料,二是還要有不同層次的科學技術專業人才,如此這般才可以進行核武器那樣一個複雜化的系統工程。咱們當初造核武器,鈾礦我們不缺,燃料我們可以自個提煉。
  • 華為有能力造出自己的光刻機嗎?
    憑華為的技術和資金實力,當然有,但是:光刻機比研發晶片在技術要複雜許多,資金更大,光刻機生產技術可以說是目前光學科技領域最尖端技術;    可能有人要說了,我們中國不是有企業研發並製造出光刻機了嗎簡單說,我們的光刻機還處在小學文化水平,別人已是高中甚至大學文化水平了。因此,即便華為有能力、有資金研究光刻機,但在幾年甚至幾十年內也無法生產、製造出當前最尖端的光刻機。----這就是現實!
  • 為什麼光刻機比原子彈還難造?
    這樣的加工精度決定著光刻機是半導體製造過程中技術含量最高的設備,涉及到從紫外光源、光學鏡頭、精密運動和環境控制等多項世界各國頂級科技成就的運用。光刻機被稱為現代半導體行業皇冠上的明珠,現在單臺 EUV 光刻機配件多達 10 萬個,價格高達 1.2 億美元。當前世界上光刻機市場的老大是荷蘭的阿斯麥 ASML,佔據了全球高端光刻機市場份額的 89%,剩下的被日本的尼康和佳能所瓜分。
  • 美再伸黑手叫停ASML對華出口光刻機,中國光刻機發展如何?
    對此,荷蘭半導體設備供應商ASML表示,無論有無美國發放的極紫外光光刻機(EUV)銷售許可證,ASML 都希望對華繼續供應半導體設備,並希望2020年增加其產品在中國市場的銷售份額。《瓦森納協定》卡脖子,中國半導體工藝難提升目前,荷蘭ASML是光刻機領域的龍頭老大,佔據超過80%的市場份額,壟斷了高端光刻機市場。