ASML都要推出2nm晶片光刻機了,我們的光刻機卻還在90nm水平!

2020-12-08 騰訊網

文｜職場的路途不平凡

談及晶片，大家都不陌生，現在隨著技術的發展，很多場景下，也都需要使用到晶片！比如電腦、手機這類終端有處理器晶片，而一些人工智慧產品，也缺少不了晶片！

華為能研發晶片，但卻無法生產晶片

我們都知道，我們國家在晶片研發方面，一直被國外巨頭壓制，目前能夠拿得出手的處理器晶片，也就華為海思的麒麟系列！然而，現實情況卻是你雖然能研發晶片，但並不代表你可以生產製造出晶片！華為海思在晶片研發方面的能力毋庸置疑，但是製造卻是另外一回事，因為研發和生產製造是晶片的兩個階段！

華為現在能夠研發高性能晶片，但是他們需要將自己研發的晶片委託專業的集成電路公司去代工生產，如今華為幾乎將其高性能晶片已全部委託臺積電生產，主要因為對方的生產工藝比較先進，能夠滿足生產高端晶片的要求！

晶片製造的關鍵在於光刻機

關注晶片行業的網友，對於臺積電應該是有所了解，他們和三星由於能夠生產製造高精端晶片，從而被稱之為晶片生產巨頭，如今在晶片的生產工藝上，他們已經達到7nm，並且今年上半年還要上線5nm，而反觀我們大陸的晶片生產企業中芯國際，在生產工藝方面，也只是在2019年12月，剛剛能夠量產14nm工藝的晶片，這種差距之大，令人咋舌！

為什麼中芯國際在晶片生產方面，被對方拉開這麼大的距離呢？關鍵就在生產晶片的設備光刻機！如今，光刻機的技術主要被國外光刻機巨頭ASML公司壟斷，而無論是臺積電還是三星，他們都已經從ASML那裡購得了最先進的EUV光刻機，這也是他們能夠在生產工藝方面推進速度快的主要原因，而反觀中芯國際，由於眾所周知的原因，無法從國外購得先進的光刻機，而自研又跟不上，所以，他們目前用於生產晶片的光刻機，是比較落後的！

ASML將要推出2nm光刻機，國產光刻機卻是90nm

作為光刻機巨頭，ASML在光刻機的研發上，也一直在不斷進步，如今臺積電和三星使用的ASML的光刻機，已經能夠支持7nm和5nm晶片製造，在此基礎上，ASML還計劃在2021年推出2nm的光刻機，屆時如果投產後，臺積電這些晶片製造企業的生產工藝，勢必又會提升到新的水平！

與ASML先進的光刻機水平形成反差的是，我們國家光刻機企業在這個領域的落後，目前，國產光刻機僅僅能夠生產90nm工藝，這種工藝雖然能夠滿足低端晶片生產需求，但是對於中端、乃至高端晶片，卻無能無能為力，毫不客氣的說，這種90nm的光刻機工藝水平，足足落後ASML 15年，甚至更長，這也是擺在國產晶片方面的一個瓶頸！

光刻機落後，究竟為何？

國產光刻機落後，是不爭的事實！對於這種落後情況，其實有其原因！

筆者認為，眼光短淺、重視程度不夠是其一。大家知道，我們國家最近幾十年發展非常快，各行各業取得了顯著成績，但是在一些高精端的產業來說，我們往往處於落後地位，主要原因還是一些企業當年沒有意識到這種高精端產業的重要性，尤其是一些企業缺乏戰略眼光，目光太過於短淺，一味想賺錢甚至是想賺快錢，從而不願意往這類「投資周期長，見效慢」的產業投入人力、財力，導致我們失去了發展的黃金期！

在另外一個方面，就是晶片研發能力長期落後的環境！筆者在前文提到，目前在晶片研發上，我們國家也就華為海思的晶片比較有話語權，影響力更大，其他晶片企業的研發能力往往聚焦在中低端晶片市場，在這樣的背景下，無法形成對生產高端晶片產業的需求，從而使得一些企業沒有欲望研發高端光刻機。

第三個方面就是技術封鎖問題！最近幾年，我們已經逐步意識到光刻機的威力，但是某些國家卻對光刻機這種國之重器進行限制出口，也就是說，我們雖然寧願不惜一切代價，去購買這種高精端光刻機，但是人家不賣，在這種情況下，我們只能閉門造車，而單純靠閉門造車進行研發，這種推進速度之慢，可以想像！

發展光刻機，做好持久戰準備

面對光刻機落後的局面，筆者認為，還是要堅持兩個方面，一個是自身層面，對於光刻機這類技術，繼續投入更多的資金、人力，為光刻機研發提供強有力的基礎保障，不能因為目前的落後，就永遠放棄！

在對外層面，當然還是積極向國外先進技術學習，即使不能成功購得國外高端光刻機，但是我們可以學習對方的先進技術，為我所用，並且做好持久戰準備，5年不行，那就10年，10年不行，那就20年，有了這份堅持和毅力，國產光刻機一定會迎來屬於的它的光輝時刻！

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    但即便這一技術實現商用化，要突破光刻機巨頭荷蘭公司ASML的壟斷，還有很多核心技術需要突破，例如鏡頭的數值孔徑、光源的波長等。況且這一技術目前還在實驗室階段。按照製程，光刻機工藝可以分為180nm、90nm、65nm、45nm、22nm、14nm、7nm等。
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    還有人認為這個技術的突破確實非常鼓舞人心，畢竟晶片一直是我國一個心頭痛，一直以來很多西方國家都對我國晶片進行技術封鎖，特別最近兩年我國很多科技企業都被歐美一些國家進行打壓，比如華為因為受到限制有可能連自己的晶片都沒法生產出來，這些經歷是非常慘痛的。而我國之所以沒法製造出自己高端的晶片，最核心的一個零部件就是光刻機，目前國自主研發的光刻機跟國際頂尖水平還是有很大的差距的。
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    如今最新的量產晶片製程工藝已經來到了5nm，更加先進的3nm、2nm等也在馬不停蹄地研發中。對於晶片製程，其最關鍵的一個環節就是光刻機。而全球最大的光刻機製造商ASML如今已經基本完成了1nm光刻機的設計工作。
  • 中科院成功研發2nm晶片!現在是萬事俱備,只欠2nm的光刻機!
    想必大家都知道，在半導體領域一直都是我國的軟肋。這個「軟肋」並不是說我國現在不具備晶片技術或是正產製造晶片的能力，只是相比西方國家先進的技術，我國的半導體行業相對落後。曾經在半導體領域，日本掌握著最先進的技術，如果美國不對日本的半導體行業出手的話，現在美國矽谷的地位根本就排不上。
  • 國產光刻機「困局」:滯留90nm工藝,中國企業嚴重依賴ASML公司
    其實，中國不是沒有自主光刻機企業，但是因為技術落後，沒有辦法 滿足國產晶片行業的發展。 眾所周知，如今在移動端採用的最先進的工藝是7nm工藝，如今只有臺積電等寥寥幾家代工企業有掌握。即便是中芯國際，也是剛剛實現了14nm晶片的量產，7nm工藝還在路上。所以，在去年它才會向荷蘭ASML公司，訂購一臺7nm光刻機，售價超過1.2億美元。
  • 一文看懂asml光刻機工作原理及基本構造
    在半導體晶片製造設備中，投資最大、也是最為關鍵的是光刻機，光刻機同時也是精度與難度最高、技術最為密集、進步最快的一種系統性工程設備。光學光刻技術與其它光刻技術相比，具有生產率高、成本低、易實現高的對準和套刻精度、掩模製作相對簡單、工藝條件容易掌握等優點，一直是半導體晶片製造產業中的主流光刻技術。
  • 90nm光刻機能做成啥樣的手機?
    其實並不是90nm光刻機，準確的來說可以是90nm製作工藝，通過這種工藝，我們可以做出90nm，45nm和28nm的手機晶片，這幾種晶片完全可以涵蓋整個智慧型手機的範圍，有網友擔心會不會回到大哥大時代，其實這種擔心是多餘的，在現代工藝結合90nm的製作工藝情況下，完全可以實現現在的目標。
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    EUV 波長只有 13.5nm，穿透物體時散射 吸收強度較大，這使得光刻機的光源功率要求極高，此外機器內部需是真空環境，避免空氣 對 EUV 的吸收，透鏡和反射鏡系統也極致精密，配套的抗蝕劑和防護膜的良品率也需要更 先進技術去提升，一臺 EUV 光刻機重達 180 噸，超過 10 萬個零件，需要 40 個貨櫃運輸， 安裝調試都要超過一年時間。
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    ASML已完成1nm晶片EUV光刻機設計，並加強與臺積電和三星的合作ASML對中國大陸市場出口持開放態度，EUV等出口許可證半導體光刻與刻蝕論壇2020將於2020年12月30-31日上海召開，光刻產業鏈國際動態與國產化發展機遇將是重要內容。