荷兰光刻机精度,荷兰光刻机是什么

牵着乌龟去散步 问答 30 0
日本光刻机4500万,荷兰要价1亿美元还卖疯,为啥不能买日本的?

现在老百姓们都知道,谁占领了芯片的核心制造技术,做到自主批量生产,谁就能突破技术封锁,大步跑向高端工业强国。

而要想实现不靠人,自己造芯片的目标,就一定离不开“孕育芯片的母体”——光刻机。荷兰作为“光刻机制造大户”,自然不会放过这个赚钱机会,一开口就要价1亿美元,且每年只产出数十台,要买的国家还得乖乖排队。

诡异的是,日本费尽心思生产出了“实惠版的光刻机”,要价只有4500万,销量反而远远不及荷兰。许多国家依然排队在A *** L门口等着。荷兰的天价光刻机,到底赢在了哪里?为何我们也不买日本的光刻机?

日本光刻机VS荷兰A *** L

在跟芯片的上游领域——光刻机生产上,荷兰要说自己第二,估计没人敢说之一。荷兰A *** L作为全球领先的半导体巨头,仅在2017年,市场份额就占到了全球规模市场的87.4%。

荷兰A *** L从发家之初,就采取了和尼康等日企完全不同的生存策略,始终把目光定睛全球,这样带来的结果是,超过95%的生产零件都从各国采购,也让他在全球积累了无数合作伙伴。但要说荷兰A *** L只是一家“廉价组装厂”,又妥妥不准确了。

在布下密密麻麻的产业链和销售链后,荷兰A *** L每年慷慨掏出盈利的15%用于科研创新,这让荷兰占领绝对优势的同时,还拥有鲜活的创新力,不断进行光刻机的研发升级。

也正是这几点关键策略,才让荷兰的光刻机技术实现弯道超越,直接跃居世界首位。

其实整个20世纪,日本在光刻机制造上,都保持着数一数二的地位。尤其佳能和尼康的全面垄断,更是不给其他国家任何一点可乘之机。日本的Canno Tokki独立生产的真空蒸镀光刻机,长时间占据着全球90%的贸易额。

日本还依靠其掌握的镀膜、掩膜板等顶尖技术,诞生了一批A *** L的供应商,比如东京电子,来和竞争对手良性竞争、“相爱相杀”。

也正是靠着这些核心技术,日本每年也向其他国家出口光刻机,要价远远低于荷兰,只有4500万美元。但令他们始料未及的是,自己的光刻机一开始并没有像想象中那样畅销,跟着却来了一场暴风雨。

眼看着日本半导体发展过快,美国就出来“控制局面”了。20世纪80年代,美国近乎强迫式地让日本签了一项“霸王协议”,在对美芯片出口上上调关税100%。这一规定相当于把风风火火的日本半导体行业拦腰砍断,被打压后的日企无奈转型,也拖慢了日本光刻机的发展脚步。

相比之下,现代化科技起步较晚的我国,则面临更多方面的挑战。我国在尚未自主研发前,也在预订进口荷兰的光刻机,就算出价1亿美元,也得狠下心掏腰包,这又是为啥?

要价1亿美元,为啥也得买?

不过,要说荷兰和日本的光刻机水平中最关键的差别,还是实力。“外行看热闹,内行看门道,”佳能制造的光刻机,虽然远比荷兰A *** L便宜,但是在技术水平上可是有着天差地别之处。

在光刻机的精度上,尼康更高只能做到32纳米,而荷兰A *** L却能轻而易举造出7纳米的精度。如果芯片企业要生产高精尖的电子产品,势必要进口一批超高端光刻机,这时尼康和佳能的光刻机就略显吃力了。单单是这一点,就让日本望尘莫及。

所以花大价钱购入荷兰A *** L,就算出血本,这成本也花得值。

不得不说,有些遗憾的是,虽然我国半导体行业正在飞速发展,芯片行业努力自主研发。但说到光刻机制造,我国自主生产的光刻机远不能制造高端芯片,技术水平上仍处于高度依赖荷兰的现状。

全国领先的麒麟5G芯片,虽然在设计上已经精细到5纳米,但是生产线水平却仍停留在14纳米。所以在批量生产上,只能无奈进口国外的光刻机。这也是为何我国核心高精尖的芯片研发,面临“卡脖子”的尴尬。

也有人说,既然知道问题出在哪儿,国家又不缺这方面的人才,那铆足劲儿钻研,突破光刻机难关不就行了?

说起来容易,做起来难!制造出一台性能水平完备的光刻机,难度远超乎常人想象。目前我国自主生产的光刻机,还停留在90纳米,而国际标准只有其中的1/14。这就意味着国产光刻机只能用于普通LED电极等中低端产品的生产。要想制造CPU、手机芯片,只能依靠A *** L光刻机进口。

核心技术过度依赖,谁都知道这不是长久之计。那突破西方国家技术封锁,实现芯片自由,我国的出路在哪儿?

芯片自由,出路在哪?

不可否认,我国在半导体及现代化建设相对较晚,综合水平也较为薄弱,和发达国家的自主研发水平还存在一定差距。特别是近几年,由于美国从中阻拦的明确态度,荷兰A *** L向我国出口光刻机的决定越发摇摆,2022年下半年,荷兰A *** L停止向我国出口精度在14纳米以下的DUV光刻机。

但并不意味着我国不可能实现弯道超越。在这一点上,我们国家集中力量办大事的优势就体现出来了。

不同于资本垄断的私人企业,我国近些年来越来越注重半导体行业人才的培养,争取让这一批留洋人才回国,献力国家芯片行业。

除了国家投入大量人力物力,企业也在斥巨资重点研发建设。紫光集团就投资了800亿元,专门进行芯片的自主研发生产。

在成品研发上,我国目前已经自主研发出一台名叫“超高解析仪”的光刻机,精度可以达到22纳米。上海微电子也正加速14纳米光刻机的研发进程。虽说仍不及国际上7纳米标准,但这仍不失为一种积极的信号。

从产业链完善到自主制造芯片,也许未来几十年,正是我国光刻机突破瓶颈,实现自主研发目标的关键期。

最后,还是那句老话,核心技术靠别人,人会跑,靠山,山会倒。光刻机核心技术关乎未来国家能否在芯片行业稳住一席之地。唯有靠自己,哪怕走弯路,走苦路,都要造出我们自己的光刻机,才能松开他人束缚的重重枷锁,有底气地大步发展。

作者:一念

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荷兰光刻机之外,还有多少种光刻技术?

荷兰EUV光刻机之外,还有多少种光刻技术?

1 :光学光刻及极紫外【EUV】光刻技术,光学光刻技术是指在光照作用下,借助光致抗蚀剂(又名光刻胶)将掩膜版上的图形转移到基片上的技术。其主要过程为:首先紫外光通过掩膜版照射到附有一层光刻胶薄膜的基片表面,引起曝光区域的光刻胶发生化学反应;再通过显影技术溶解去除曝光区域或未曝光区域的光刻胶(前者称正性光刻胶,后者称负性光刻胶),使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上;最后利用刻蚀技术将图形转移到基片上。优点:高分辨率,高生产效率,高良率,光刻工艺简单。缺点:高质量光源,优质光学材料,无缺陷优质掩膜较难获得,光学系统设计与制造复杂,设备昂贵,抗蚀剂技术难点多,耗能巨大。

2 :导向自组装【DSA】光刻技术。这种技术就是用一些化学材料,直接在硅晶圆上,操纵这些材料,把芯片的电路图刻画出来,比如不要的部分用材料腐蚀掉,但这种化学材料不好 *** ,目前还看不到量产的希望。优点:提高现有工艺的分辨率,修复图形缺陷和改善关键结构的特征尺寸均匀性,DSA能够突破传统光学光刻的衍射极限,可与EUV/DUV/UV组合。缺点:缺乏关于DSA的计算光刻及EDA等生态系统。

3 :纳米压印光刻【NIL】技术。 也称NIL技术。原理是电路图设计出来后,刻在纳米板上,再像印书一样压印在硅片上。这种的优点非常多,比如功率远比EUV光刻机低,一台EUV光刻机一年要用1000万度电,但这种NIL技术能耗减少90%,且制造成本比EUV光刻机低40%。压印模板可重复用,避免了对特殊曝光光源,高精度聚集系统,极短波长透镜系统以及抗蚀剂分辨率受光半波长效应的限制和要求,缺点是目前精度不够,远远达不到7nm、5nm的级别,大约还处于28-40nm及以上,但未来精度提高后,替代EUV完全可行。

4 :电子束投影光刻【EPL】。 用电子束在硅片上进行雕刻。 这条路的优点是精细,分辨率高,比EUV光刻机还要高,美国公司Zyvex 实验室生产出了这样的光刻机,实现0.768nm芯片的光刻,但缺点是产能低,效率低,暂且无法大规模量产芯片。

5: 离子束光刻【IBL】技术。离子束光刻比UV、X射线或电子束光刻具有更高的分辨率,因为这些较重的粒子具有更大的动量。这使离子束的波长甚至比电子束的波长小,因此几乎没有衍射。离子束曝光基本不存在邻近效应,离子束投影光刻还在抗蚀剂材料里减弱了散射现象 。优点:可用较快的直写速度进行纳米的刻蚀,可以不用掩膜,不用抗蚀剂。缺点:缺乏稳定的离子源,离子束曝光对准技术,研磨技术需要进一步提高,产能低。

6:X射线光刻【XRL】技术。这种新型的光刻机理论上比A *** L的EUV光刻机分辨率更高。但是其易变形。X光几乎可以被任何物质吸收,吸收后,会给对方带来破坏,也会把对方加热。简单点说,根据热胀冷缩的道理,掩膜版上的图案越精细,被X光长期照射,失真越严重。优点:工艺宽容度大,成品率高,曝光视场大,缺点:系统体积庞大,系统价格昂贵,运行成本高,掩膜制造困难。 据说最近俄罗斯要研发X射线光刻机。

7: 热扫描探针光刻(t-SPL) 技术。与当今的电子束光刻(EBL)相比具有更多的优势:首先,热光刻显改善了二维晶体管的质量,抵消了肖特基势垒,阻碍了金属与二维衬底交界处的电子流动;与电子束光刻(EBL)不同,热光刻技术使芯片设计人员能够轻松地对二维半导体进行成像,之后在需要的地方对电极进行图案化,优点:热扫描探针光刻(t-SPL)制造系统在初期成本低,通过使用平行热探针,能够轻松地将该热制造 *** 批量到的工业生产当中。缺点:尚没有成熟的工业化案例,一切生态需要持久优化。

8:蘸笔光刻【DPN】技术。蘸笔纳米光刻术是利用原子力显微镜(AFM)的探针把"墨水"分子传输至基底表面,使之形成自组装单分子层。DPN作为一种在物质表面构造纳米结构的技术,以其高分辨率、定位准确和直接书写等优点,在物理、化学、生物等领域的纳米尺度研究中得到了广泛应用。缺点:生产昂贵,可使用材料有限。

9: 激光干涉光刻【LIL】技术。干涉光刻技术是一个无需用到复杂的光学系统或光掩膜而制备精细结构的技术手段。优点:大面积,不使用掩膜,很容易修改不同大小和形状图案,特征尺寸分辨率不受光衍射限制,缺点:不是所有形状都可以图形化,产品质量容易被外界因素干扰,成本暂且不具备大规模 *** 。

通过以上我们可以看到,荷兰的A *** L具备的只是其中的一种光刻技术,随着各种各样新技术的突飞猛进,另外还有磁光刻技术(ML),中性粒子光刻(NPL),质子束(MeV)书写,量子光学光刻(MeV)等多种 *** 。全球未来还有很多路径可以尝试光刻技术的发展。海阔天空,只等鲲鹏展翅翱翔。

中科院5nm激光光刻技术到底是什么?

这几天,媒体上超嗨的一条,就是中科院5nm激光光刻技术突破,下面量子菌给你专业解读这篇论文。

本来这篇研究论文,是微纳加工领域里的一个进展,实验室研究,和工业界没啥关系,谁知道题目里的“lighography” 一下子挠到了某些媒体的某点。

“lighography”这个词就是光刻的意思,看到光刻,他们就联想到光刻机,看到5nm,就联想到台积电的5nm 芯片制程,结果新闻就开始走样了,成了中科院弯道超车,荷兰A *** L吓傻了。

其实这篇文章谈到的主要是超高精度的无掩模的激光直接刻写,这个和芯片加工那个光刻机说没关系吧,都是微纳加工的手段。

说有关系吧,光刻机是商业制造芯片,这个激光光刻目前只能在实验室里刻点沟沟道道,写个图案玩,离工业应用还十万八千里。

下面,量子菌就带大家粗略的读读这篇纳米神刊Nano letters的文章。

其实搞纳米的都知道,发在这个NL杂志上,就意味着离实际应用还很远远,我们文章末尾都会写,本论文的研究在xxx领域有潜在的应用,有望xxxx。

Nano letters

来到Nano letters的网站上,来看中国科学院苏州纳米所 Nano Letters的这篇研究论文。

题目是:5 nm Nanogap Electrodes and Arrays by a Super-resolution Laser Lithography。

从题目上可以看出,他们报道了一种超高精度激光光刻的加工 *** ,可以制备最小5nm间隔的纳米狭缝电极和阵列。也就是用激光在基底上可以刻出沟道,处理后可以得到最小间隔5nm的电极。


激光直写

这当然是微纳加工领域的一个进步,对于无掩模刻写来说,激光直写一直受限于衍射极限,很难做到10 纳米以下的超高精度加工。

激光直写,意思很简单,就是直接用激光照着一行一行的来写图案,所以加工时间是硬伤啊,而且书写区域也不大。以前的激光直写,适合加工一些微纳器件,做做机理研究发发文章。

本文报道的新 *** ,就是采用了一种双激光束交叠的 *** ,可通过可控制激光能量和步长,在钛基底上实现了最小5nm的加工精度。

注意看下图,就是他们在钛片上用激光刻出了各种宽度的沟道,最窄的5nm。

激光刻蚀出来不同宽度的沟道

以上的原子力显微镜照片看着很清楚,最小的沟沟是5nm宽。但是光刻一些沟道,显得有点呆板。

为了更好的展示他们的激光刻蚀技术,于是作者们又在钛片上刻了一个钟表,就是下图所示。

看到了吧,这就是你们想要的激光光刻机刻出来的钟表,那么5nm在哪里呢?你先找一找,答案在评论区见。

激光直写,给你们画个表。

用激光在钛片画一些沟道,有啥用呢?

答案是:可以在刻蚀等处理之后沉积金属,制造电极,在上面搭个碳纳米管什么的,就可以简单测试光电性质了。下面就是这些沟道经过多重处理后,制备成5nm电极阵列的样子。

刚才提到了,激光直写和光刻机不一样,光刻机即时曝光,面积也很大,12英寸的晶圆。而激光直写要一行一行的写,很花时间,很难写大面积,一般也就是mm量级,所以只能制造一些电极来做research。

但本文除了5nm的精度之外,另一个特点就是速度快。文中报道,可以在一小时内加工5×10000个纳米狭缝电极。

看起来很多了吧,但和现在光刻机加工出来的芯片比,差的还是太远,一个华为麒麟1020手机芯片,里面就有120亿个晶体管,差距是天文数字。

媒体上科学报道的真相

看完量子菌的文章解读,你也该知道了吧,这篇文章的激光直写,和光刻机没有什么关系。

文章里用激光在钛基底上画一些道道,可以做一些电极。什么中科院5nm光刻机突破,全是媒体的误读。他们看到5nm,看到光刻,就开始联想光刻机,不是弯道超车,就是吓呆荷兰阿斯麦。


这才是光刻机

我们当前确实缺乏高端光刻机,但业界也在努力追赶,上海微电子 90 nm量产,28 nm开发中。其他半导体产业也好消息不断。

但我们不能过度吹捧,媒体天天搞出来一些自嗨的笑话,都吓坏人家论文作者了,官网上文章的宣传稿都赶快下线了,这就太魔幻了。

最后,留下您的评论吧,点赞,关注量子实验室,带你专业解读科技发展动态!

中国造出“新型光刻机”,实现22nm工艺制程,已经投入使用

芯片是工业制造的更高水平体现,中国的芯片制程此前只有28纳米的精度,最近有好消息传出,我国造出新型光刻机,可以实现22NM工艺制程,已经投入使用。

光刻机对于芯片来说,是非常重要的制造设备,美国为了封锁技术,甚至不让荷兰等国家向我国出口光刻机。现在我国中科院光电技术研究所已经通过科研,实现了制造国产的超分辨新型光刻机,并且通过了相关的验收和测试。

这让网友们都非常欣喜,毕竟美国发布的芯片法案,就是为了封锁我国的芯片科技,而且美国还在近期把台积电工厂迁移到美国去,看出霸权国家对于芯片领域的掌控。

我国最新研发出的光刻机,拥有自主知识产权的加工能力,使用深紫外级和极紫外级中间的技术方式,而且不涉及到国外厂商的专利。

国际方面使用深紫外光源的光刻机是很常见的,分辨率的上限是34纳米,目前的技术水平都不能突破这个天花板。如果想要让分辨率再继续提升,需要进行曝光技术的加持,而且成本会有显著的提升。

光刻机在生产加工芯片时的作用,就是用特殊的光源来在芯片上进行雕刻,这种用光波的方式进行生产,光的宽窄参数非常重要。

中科院光电所研发光刻机从20世纪初期就开始了,到现在已经马上有20年的时间了。该所研发的技术主要是使用光线照射金属膜,产生因电子震动的长或者短的电磁波,再用这种波进行光刻。中科院光电所研发的这种技术,相比世界上更先进的荷兰公司的技术,是有所区别的。

荷兰的A *** L公司是世界都知名的光刻机巨头企业,目前的光刻机加工极限为7纳米制程,使用的光源是极紫外光源,分辨率是13.5纳米,而且使用的条件非常苛刻,需要在真空条件下进行使用,这种光刻机的价格也非常昂贵。

而我国这次造出来的新型光刻机,也叫做超分辨力光刻机,使用的波长光源,分辨率为22纳米,在远离上突破了分辨力的极限,形成了自主知识产权,为芯片领域提供了更好的制造工具,还能机型加工纳米器件等。

美国虽然一直想要阻止我国在高新领域的进程,尤其对于芯片行业更是虎视眈眈,不想让我国接触到这项技术。但是我国的中科院光电研究所,已经有了很多关于芯片领域的技术突破,不仅掌控了光刻镜头技术,还有精密间隙纳米级的监测定位等等一系列的核心专利技术。

这次公布的消息我国能建造的22纳米制程的工艺技术,已经投入使用到哪里呢,应用到了中国航天集团第八研究院和多所大学在研究任务都使用到了。

我国的光刻机国产化还有很长的路要走,但是目前的进展也很鼓舞人心了,毕竟在西方技术垄断,我国起步晚,全靠自主研发的情况下,还是真的不容易。

除了这次新建造出来的新型光刻机,我国上海微电子公司也有90纳米的光刻机设备,但是和中国科学院光电所的22nm光刻机相比,技术还是有高下之分。

而且因为制程精度的区别,我国很多企业在西方国家封锁不严重时,还从荷兰采购高价的光刻机,但是随着美国施加压力,我国再想走进口渠道,也是有很多认为的障碍。更好的解决 *** ,就是中国科研团体能攻克光刻机的瓶颈,实现自主研发和建造需要的光刻机。

因为制造芯片的方式目前全世界都离不开光刻机,未来一段时期内,想要满足企业的生产需求,推出精度制程更高的设备,国产光刻机的研发和技术提升还任重道远,一旦未来能够实现更高的技术跨越,将会惠及多个行业,为我国的科技腾飞打下坚实的基础。 

那么这款光刻机目前是否存在设计瑕疵和问题呢?

任何一款新推出的科研产品,都有着还需要解决和优化的部分,这个国产光刻机也不例外,目前因为是直写式不能实现规模化量产,暂时和国际上先进的光刻机设备对比,效率是有差距。

美国的芯片制造制程精度,已经可以实现5纳米芯片的加工,而且还在量子计算机领域使用了电子束光刻机,精密效果也是非常不错。

但是也存在和我国光刻机遇到的同样问题,就是如何能实现电子束光刻机的量产问题,看来高新技术领域的科研难题,几乎都有一整套流程要走,哪个过国家的科学家在这场马拉松比赛中耐力更好,综合素质更佳,谁就会更加领先跑到终点获取科研成果。

荷兰光刻机巨头:14亿中国人太聪明了,美对华封锁西方先活不下去

荷兰阿斯麦尔光刻机巨头温宁克在最近的一次电视采访中发表了引人关注的言论:“孤立中国没有希望,因为14亿人很聪明,他们会想出我们想不出的办法。如果现在不分享,今后很有可能我们会被遗弃。”这番话充满愤怒,凸显了对目前美国对中国的封锁政策以及裹挟荷兰光刻机对中国的封锁的不满。

光刻机作为半导体制造业中的核心设备,在现代科技产业中具有重要地位。荷兰的A *** L公司作为全球领先的光刻机制造商,在技术研发和市场份额上占据着主导地位。然而,正是在这个关键时刻,温宁克表达了与普遍观点相悖的看法,他认为中国人的创新能力无法被封锁,且封锁措施只会对西方国家自身带来伤害。

封锁政策对于中国的经济发展和科技创新确实带来了一定程度的困扰,但这并不意味着中国会束手就擒。中国拥有14亿人口,其中蕴藏着巨大的创新潜力。历史上,中国多次面临西方国家对高端技术的封锁,然而中国始终能够凭借自身的创新精神、自力更生的发展道路走出困境。正如温宁克所言,这些封锁措施在中国面前只是一根稻草绳,无法实质性地阻碍中国的发展步伐。

华为Mate60手机麒麟芯片的惊人表现充分证明了中国在技术创新上的实力。尽管受到西方国家的强力封锁,中国正在不断取得突破,并创造出西方无法想象的成就和进展。技术创新是一个集成的过程,任何一项技术都不可能属于某一个国家独有,信息的传递也不可能被完全封锁。中国目前的创新方式多是综合集成的创新模式,通过数学家、化学家、工艺学家等众多群体技术的努力,光刻机等复杂设备的精度提升只是时间问题。

美国及其他西方国家对中国采取联合打压的行动,旨在阻止中国超越它们,甚至接近它们。然而,这种封锁只能被看作是丛林法则的一种延续。它们自身发展的速度缓慢,体弱多病,却不允许其他国家追赶超越自己。如果其他国家真的能够超越它们,它们就会施加各种摩擦、制裁、封锁等手段来阻碍其发展,甚至借助战争等手段使其处于落后状态。

然而,这种“丛林法则”的做法并不合理。从建国以来,中国一直面临类似的压力和威胁,但中国顶住了巨大的压力,凭借独立自主、自力更生的精神,在各个领域取得了突出的成就。这也使得光刻机巨头温宁克的观点更有说服力。

荷兰光刻机巨头温宁克所说的这句话不仅仅是针对荷兰,更是对美国和其他西方国家的警示。如果有一天中国突破了封锁,激发了自身的创新能力,并取得了令西方国家想象不到的成就,那么这句话将成为现实的映证。

封锁政策并不会对中国造成实质性的伤害,反而会激发中国的创新能力。中国是一个具备创新精神的民族,在面临压力时往往会有更加明显的反弹。以往做不好的事情可能会在压力下变得更出色,做得慢的事情也可能会变得更快。中国已经通过自己的努力实现了多个突破,在自主创新、自力更生和勇于创新方面表现出色。

总结而言,荷兰光刻机巨头温宁克的言论揭示了中国创新能力的重要性以及封锁政策对西方国家自身的伤害。中国作为一个拥有14亿人口的大国,拥有无限的创新潜力。封锁只是短暂的阻碍,中国人民必将通过自身的努力创造出更加辉煌的未来。而西方国家应该反思自身发展的速度和方式,更加注重合作与共赢,才能真正实现科技进步和经济繁荣。

光刻机巨头A *** L:中国突破光刻机只需要3年,背后真相到底是什么

3年突破光刻机,15年后就能掌握所有芯片技术,这不是我们立下的目标,而是阿斯麦尔CEO的原话。连光刻机巨头企业的高管都这样说,难道国产光刻机真的要来了?

其实这不是阿斯麦尔,之一次表示这种观点。早在今年四月份,阿斯麦尔的总裁皮特温彼得,就在采访时表示,中国是全球更大的芯片消费市场,如果欧盟和A *** L一味追随,对华技术封锁的政策,将会很快自绝于世界上更大的消费市场。

那么问题来了,A *** L为啥要这么说?我国光刻机真的能在3年内实现突破,15年掌握芯片产业链吗?

记得之前有人说过,光刻机比 *** 难造,因为光刻机上的技术,是 *** 全人类的智慧才造出来的,以单台售价高达1.2亿美元的,EUV光刻机为例,它的配件包含10万多个,全球的供应商中,荷兰腔体和英国真空占32%,美国光源占27%,德国光学系统占14%,日本的材料占27%,所以由此我们可以得出结论,仅凭一家之力,根本造不出最顶级的EUV光刻机。

然而让人意外的是光刻机巨头A *** L却称,我们3年就可对光刻机实现突破,要知道阿斯麦尔可是,光刻机领域的龙头老大,它既然敢说出这样的话应该是有理由的。

因为以过往的经验,我们打破国外技术垄断的例子也不在少数,还基本上都是在很短的时间里完成突破的,而且成本更低,所以阿斯麦尔肯定明白,一旦我们实现光刻机自主,它就会失去全球更大的光刻机市场,说出这样的话也就不奇怪了。所以我们也不必妄自菲薄,3年突破光刻机并不是痴人说梦,但这时可能有人要问了,如果我们3年内突破高端光刻机技术,还有必要花15年的时间,去掌握所有的芯片技术吗?答案当然是有必要。

芯片到底有多重要?有人说它已经超越石油,成为驱动全球经济增长的新动力,这种说法其实一点也不夸张,因为在未来,5G 人工智能、物联网、大数据等技术,根本离不开芯片尤其是高精度芯片。

给大家看一个数据,2017年我国芯片业进口总额搞到,2601.4亿美元,大概占到全球的68.8%,为什么比例这么大?这么跟你说吧,虽然大家很多人印象当中,芯片就是电脑和手机需要的,但其实我们的生活,已经到处都是芯片了,比如家里上网需要的路由器,冰箱、洗衣机、空调、电视、相机,甚至是一个小小的遥控器,都需要芯片。

1958年,世界上之一块集成电路诞生,发展到今天已经有60多年,但不知不觉间,我们已经从机械工业时代进入到信息时代,微处理器、电脑、操作系统等各种新式发明,也让芯片成为信息社会的基石和心脏,所以它的重要性已经不言而喻了。这时可能有人要问,既然芯片这么重要,为何我们之前没有像 *** 那样,不计成本去研发呢?

其实并不是我们不重视,而是因为这其中的很多技术,都是市场化的产物。就连美国也是这几年才突然意识到,芯片和科技的重要,开始限制光刻机的出口就是证明,不过也不用担心,举国之力发展芯片已经成为大势所趋,至于15年之内能不能完成,依罗叔来看,还是有很大可能的。

在芯片整个产业链里,光刻机可以说是最强的拦路虎,在目前的中端光刻机上,只有日本的尼康和佳能能与阿斯麦尔抗衡,7纳米以及以下的光刻机全被A *** L垄断,尤其是EUV光刻机。

虽然从表面上来看,这个光刻机就是以紫外光为刀,将预先设计好的电路刻画到,晶圆上面的光刻胶上,但要完成这个步骤,对机器的精密度要求极高,由它造出的的华为和苹果的5纳米芯片,就包含了100多亿个晶体管,就可见一般。

对于这么难的光刻机,阿斯麦尔的主管,就说我国3年就可以造出来,更何况是芯片制造的其它环节呢,所以15年之内我国将掌握所有芯片技术,并不是空穴来风。

其实并不是光刻机上需要这样,我国的整个科技行业也需要重视问题,因为在过去的十来年,我们所有的移动科技以及互联网,几乎都是建立在别人技术的基础上的,大家需要意识到,这不叫科技创新,只能叫做模式创新,未来如果想要摆脱卡脖子的困境,只能靠自己研发了,唯有这样,才是为我国科技找到新出路,你觉得呢?张眼看世界,罗叔聊风云,喜欢的朋友记得点个关注。

0.3nm!A *** L新一代EUV光刻机曝光,造价9.7亿人民币,刷新认知

光刻机作为芯片制造的核心设备,其对硅晶圆曝光精度的高低,规定着硅基芯片代工制程的上限。随着摩尔定律的更迭,A *** L于2017年推出的一代EUV光刻机,已无法满足未来芯片设计商对于芯片性能的硬性需求。为了推动未来半导体行业的发展,延续摩尔定律,新一代EUV光刻机诞生了!

我是柏柏说科技,资深半导体科技爱好者。本期为大家带来的资讯是:刷新认知!A *** L新一代EUV光刻机曝光。性能拉至极限,芯片制程可达0.3纳米。

老规矩,开门见山。2021年9月2日荷兰A *** L公司最新消息:新一代极紫外光刻机部件已基本造好,将于2021年底运往荷兰维荷芬,2022年初将部件装入到早已设计好的新一代极紫外光刻机的“机箱”中。设备投产时间暂定在2023年。

A *** L公司曝光的新一代EUV光刻机NEX:5000,给人最直观的印象是“贵”、“大”。单是这台设备的造价,便达到了1.5亿美元,折合人民币约为9.7亿元,都快要赶上A *** L一代EUV光刻机的售价。补充一点:A *** L一代EUV光刻机的售价为10亿元人民币

除了贵,NEX:5000另一个特点是“大”。据悉,NEX:5000的大小可以媲美一辆长为12米、宽为10米的公交巴士。NEX:5000包含11~12万个部件和2公里长的电缆,是一个名副其实的大家伙。

NEX:5000的性能如何呢?在此之前,我们要知道决定光刻机设备技术水平高低的根本因素是什么?我们知道,EUV光刻机是通过发射极紫外线,经过镜面折射来对硅晶圆进行曝光生产。抛去双工件台、EUV光学镜头这种物理性设备参数。紫外线波长是决定EUV光刻机制程精度高低的直接因素。一般来说,极紫外线波长越短,EUV光刻机曝光的精度越高、可完成曝光芯片的尺寸就越小。

这样说可能有些空洞。拿深紫外光刻机举例,深紫外光刻机的波长为254纳米,合理制程在193纳米到10纳米之间。一代EUV光刻机的波长为13.5纳米,合理制程在7纳米到3纳米。新一代EUV光刻机的波长为8纳米,制程精度定在2纳米及2纳米以下制程。

对于NXE:5000的性能,A *** L公司表示:对比一代EUV光刻机,NXE:5000的波长更短,效率更强,精度更高。通过多次曝光、印章,硅晶圆芯片电路描摹精度可达0.3纳米甚至达到皮米的精度。乔治敦大学芯片制造研究院分析师威尔·亨特表示:NXE:5000将会推动摩尔定律继续向前发展。

但有一点,NXE:5000的售价,将会劝退不少的芯片代工厂商,毕竟成本价都快赶上一代EUV光刻机的售价。如此昂贵的设备,其制备出来的芯片,想必报价也会更高。即便忽略价格因素,装载2公里长电缆的NXE:5000耗电量、耗水量将会“更上一层楼”。拿台积电举例,单是十几台EUV光刻机,便让台积电十分头疼。

换句话说,论技术,NXE:5000极紫外光刻机算得上是一台具有跨时代意义的设备。但对NXE:5000,商家批量购买、A *** L大规模生产的可能性不大,因为价格、制造难度和成本摆在那里。未来NXE:5000的市场将会是A *** L能否实现营收连跳的首要难题。

虽说不想承认,但也要认清现实。新一代A *** L极紫外光刻机的出现,将会进一步拉大我们与国外之间的硅基半导体技术差距。特别是芯片代工牵扯到的芯片设计、PC端、智能手机业务。需要注意,这里所说的是硅基半导体领域。目前我们在芯片化合物材料中的造诣还是很高的。例如中科院的石墨烯,云南大学的硫化铂等。

况且随着新一代EUV光刻机的诞生,硅芯片的内置规格几乎被掏空。未来硅基芯片能够继续成为半导体芯片的发展主流,也是一个问题。

仰望未来,脚踏实地。我们在发展半导体产业的同时,也应该认清自己所处的位置。不骄不躁,也不要妄自菲薄。既要探索、开发新兴半导体技术,也要着力攻坚传统半导体技术壁垒,双管齐下。祝愿我们伟大的祖国繁荣昌盛,国产半导体行业愈发兴盛,早日掌握核心技术。谱写出一段属于我们自己的“半导体佳话”。

对于A *** L推出的新一代EUV光刻机,大伙有什么想说的呢?你认为未来人类半导体科技是继续延续硅基半导体革命,还是另谋出路,开辟出一条崭新的半导体道路呢?结合我国目前的石墨烯材料发展现状,石墨烯能否成为未来我国持平、赶超国外半导体技术的一张“王牌”呢?欢迎在下方留言、评论。

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雷蒙多访华无功而返后,荷兰选择开绿灯,宣布批准对华出口光刻机

据环球时报9月1号发布的消息称,荷兰光刻机巨头阿斯麦在当天上午对外发表一份声明,称该公司向荷兰 *** 提交了有关对华出口浸没式光刻系统的出口许可证申请。荷兰 *** 已经颁发了截至今年9月1号所需要的许可证,允许阿斯麦公司今年继续对华出口相关的光刻系统。不过声明中也明确指出,中国客户已经知悉出口管制条例所带来的限制,也就是从2024年1月1号开始,阿斯麦公司基本不会获得向中国客户出口这些设备的许可证。

阿斯麦公司发布的这则声明传递出两个信号,首先是明确了荷兰 *** 将严格执行出口管制条例,从明年开始,中国只能从阿斯麦公司手中购买完全用于制造成熟制程的DUV光刻机。这说明荷兰 *** 即便在与中国进行多次沟通和磋商之后,仍然决定站在美国一边,配合华盛顿执行对中国半导体产业的“绞杀”。

阿斯麦CEO温彼得

其次,正是因为要严格执行出口管制条例,今年中国还有机会继续从阿斯麦公司手中继续采购浸润式光刻机,这为我们向高端工艺进军预留了窗口。其实声明中所提到的浸没式光刻系统,指的是采用193纳米光源,但是会在硅晶圆上附加一层水作为介质的光刻系统。该系统的原理是光源在经过水的折射之后可以产生出等效于134纳米的光源,让光刻精度变得更高。同之前的光刻机相比,浸润式光刻机不仅可以用于制造45纳米-14纳米工艺的芯片,甚至可以通过多次曝光来制造先进制程的芯片。

正是基于这样的技术特性,美国在利用制造设备源头对我国半导体进行精准打击时,专门将浸没式光刻系统纳入出口管制的重点对象,就是为了切断一切能够让中国触碰到先进制程芯片的渠道。但颇具戏剧性的是,作为拜登内阁中发起对华制裁次数最多、范围最广的鹰派成员,美国商务部长雷蒙多在刚刚结束的访华之行中,全程未提对华芯片制裁。

高端光刻机仍然是中国需要集中攻关的难题

而她能够为拜登带回去的“礼物”,也不过是让中美商务部重建事务性常态联络机制,至于拜登最期盼的实质性成果则是一片空白。而能够让雷蒙多哑口无言,让荷兰 *** 临时变卦的主要原因,极有可能和我国半导体近期接连爆出的喜讯有关。8月26号,安徽格恩半导体有限公司宣布,该公司的国产氮化镓激光芯片,已经在六安成功实现了量产。虽然该芯片从实验室走到流水线仅花了180天的时间,但我国已经在这一领域的研究已经超过了30年,是真正意义上的厚积薄发。

不仅如此,就在雷蒙多离境返程的当天,中国移动正式官宣了我国之一款“可重构5G射频收发芯片”,实现了我国在该领域从0到1的历史性突破,极大提升了我国5G *** 核心设备的自主可控度,而此时距离中国移动牵头成立芯片研发企业联合实验室仅仅过去2年。

国产芯片的自主化之路任重道远

诚然,我们的国产半导体仍然面临着非常严苛的外部封锁,国产光刻机还没有“轻舟已过万重山”,但中国已经用实际行动证明,在所有人都共享同一个物理规则时,“中国技术”不比任何人差,“封杀中国半导体”注定是美西方的黄粱一梦。

荷兰突然宣布!中国光刻机禁令解禁,外媒:2024年将恢复减产

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去年年底,美国、日本和荷兰签署了“三方协议”,专门解决我国芯片生产和生产问题。最重要的是,荷兰正在限制向中国出口光刻机。

与日本的积极应对相反,荷兰 *** 和企业对中国的限制并不积极。

近日,荷兰突然改口,宣布9月份恢复向我国供应光刻机。不仅如此,全球更大的光刻机公司荷兰A *** L承诺向我国出口先进的光刻机, *** 也暂时解除了对我国的限制。光刻机的禁令以及与我国中断的合作也将继续。

究竟发生了什么?荷兰为何选择单方面终止“三方协议”?荷兰队的目标是什么?



图1

如果荷兰终止与我国的合作,将遭受巨大损失。

我们先来了解一下美国、日本和荷兰三方协议的内容是什么。

这三个国家签署的所谓“美日荷三方半导体协议”,从一开始就是由美国主导的。为了打压我国芯片技术的发展,建立打压中国相关产品的多方联合协议,荷兰也有很多令人信服的理由加入。

荷兰是美国在欧洲最重要的盟友之一。我们对签署这份协议并不感到意外,来自荷兰的A *** L是全球唯一一家能够生产7纳米以下芯片的光刻公司。这背后的利益难以一一列举。

但奇怪的是,“三方协议”去年底就已经签署,而荷兰直到3月份才正式表态,限制A *** L只能出货1980Di设备。

这类设备是传统的光刻机,市场需求量不大。这些规定出台后,A *** L对出口量受到的打击非常不满。



图2

4月,荷兰 *** 宣布将我国光刻机出口禁令延长至2024年,以满足美国的要求。

这次,荷兰 *** 强烈不满,A *** L和我国提出 *** ,认为这样的政策违反国际贸易规则,对双方不合理、不公平,会损害两国的信任和利益。

我们来分析一下优点和缺点。荷兰被称为“欧洲贸易门户”,可见该国对外贸的依赖程度。

该国国内生产总值的三分之一来自对外贸易,我国是荷兰更大的贸易伙伴之一,也是A *** L的全球第三大客户。我国营业利润高达27亿欧元,约占2021年全球营业额的14.7%。

持续严格的出口限制不仅会影响荷兰与我国正常的贸易关系,也将对A *** L未来的发展产生深远的影响。



图3

荷兰光刻机精度,荷兰光刻机是什么-第1张图片-

我国与荷兰的经济合作对荷兰的影响和对美国的影响一样大。荷兰真的准备放弃我们这个伙伴了吗?

荷兰对外贸易和发展合作官员施赖纳·马赫表达了他的立场:“重要的是我们捍卫我们的利益——我们的国家安全,还有我们的经济利益。”

官员们的态度代表了荷兰 *** ,所以几个月后他们就会宣布暂停禁令,继续向我国出口光刻机。

其中包括“2000i”,这是业界更先进的两级浸没式光刻仪器,专为 EUV 光刻机混合型而设计。

不仅如此,荷兰还将向我国出口未来上市的沉浸式光刻机系统。

而且,荷兰可能已经看到了与美国合作的后果。韩国是美国的坚定支持者。美国要求他们限制向我国出口半导体产品,他们就这么做了,导致韩国三星大量退出中国市场。然而,结果如何呢?



图4

我国经济持续下滑,我国与韩国的相关合作大幅缩减。然而美国却趁机进入我国,填补了韩国的空缺。多么可笑啊。

它的好邻居日本品牌尼康在遵守美国出口禁令后遭受了沉重打击。日本经济复苏也举步维艰。

荷兰看到了听从美国指示的后果,并做出了自己的决定。

另一方面,荷兰之所以同意与美国签署“三方协议”,很大程度上是出于政治立场。它是美国在欧洲最重要的盟友之一。

但它也认识到,这个所谓的政治盟友不是为了维护公平的世界秩序,而是为了自己的霸权,不顾盟友的生死。

如今美国启动在我国研发芯片的计划,荷兰却保持了一定程度的中立和独立,因为他们深刻地明白,如果放弃与我国的合作,采取单边政策,比如为了韩国和日本的结果将比他们更糟糕。他们仍然很痛苦。



图5

因此,荷兰突然改变主意,停止向我国出口光刻机是有迹可循的。

我国的芯片受到了美国多方面的打压。这款芯片能否趁此机会实现突破呢?

我国能否突破芯片瓶颈?

众所周知,我国是全球芯片消费量更大的国家。印度对芯片和其他半导体的消费将达到800亿美元,约占世界人口的5%,这令人惊讶。

仅中国每年进口额就达3000亿美元,占据全球芯片市场的一半。一方面,这是由于我国人口密度高;另一方面,我国科技的快速发展,到处都需要芯片。但过度依赖进口、国内技术创新不足、无法生产高质量芯片,却屡次给了美国扼杀我国相关产业发展的机会。

芯片生产的核心是光刻机的质量和光刻机的精度。我国有国产光刻机,但精度与A *** L的水平相差甚远。



图6

这就是为什么美国要求全球唯一一家领先的光刻机公司限制对我国的出口。显然,对我国芯片研发进行技术封锁的意图是众所周知的。

虽然荷兰解除了向我国出口光刻机的禁令,并允许A *** L向我国出售EUV光刻机,但其中有很多限制和条件。

很多人可能不知道EUV光刻机是什么。中文名叫极紫外光刻机,大规模集成电路生产的成功就靠它了。

而芯片是由数千个集成电路组成的,因此EUV光刻机对芯片技术具有决定性的影响。荷兰EUV光刻机可以生产5纳米以下的芯片,这是我国目前无法达到的高度。

EUV光刻机的运输和安装非常困难,所需的时间和精力难以计算。这只是新机器的开始。安装好的EUV光刻机无法立即工作。它可能只有在经过大量调试和测试后才能投入生产。



图7

尽管我们拥有高质量的设备,但还有其他问题。

比如,美国会不会趁机篡改光刻机,控制或窃取我国芯片制造工艺?

荷兰与我国的合作真的是出于诚意,而不是在美国的怂恿下吗?我们不知道,但我们对此无能为力。

我国什么时候才能突破光刻机的限制,制造出完全自主生产的芯片呢?我想这个梦想并不遥远。

近日,华为商城突然上架了Mate系列Mate 60 Pro。在没有任何宣传、没有任何预告的情况下,它就发布了这款可能是我国芯片制造独立历史奠基人的手机。

没有召开发布会,华为商城和部分线下门店就开始销售搭载这款“低调”且“遥遥领先”芯片的手机。

如此低调的发布却引爆了整个 *** ,因为Mate 60 Pro手机90%以上的零部件都是国产的,当然也包括里面的芯片!



图8

*** 尚未正式放开手机芯片生产,但我们知道“船已过万山”,中国的“芯片”将穿过重重障碍走向世界。我们也要相信国家有实力突破芯片产业。主要瓶颈!

荷兰可能已经看到了我国的强大,我国可能在不久的将来就会拥有量子芯片,这意味着我们需要更先进的光刻机。荷兰公司A *** L主要销售传统光刻机。如果其光刻机的发展跟不上科技的发展,未来发展出量子芯片后将面临何去何从的压力。

因此,如果荷兰解除对我国光刻机出口的禁令,何不将其手中已有的光刻机出售,从而减少库存,同时减少量子芯片对传统光刻机的影响。

有多家外媒报道。隐藏的意义是什么?

对于荷兰突然变心,解除对我国光刻机出口禁令,各国看法不一。当然,外媒也有不同的看法。



图9

对于荷兰来说他是受益者,但同时他夹在美国和我国之间,他选择与我国合作。大多数荷兰媒体都表示支持和欢迎。 *** 也认为,这是符合正常贸易需要的决定,也符合正常贸易的需要。满足双方利益和市场需求。

A *** L还承诺为我国高端光刻机提供技术支持,同时也会加强在量子芯片领域的销售。

不仅如此,A *** L相关负责人在来我国接受采访时表示,公司将继续向中国市场需求更大的地方出货设备,延续此前与我国的合作,供应更多产能给中国制造商分配。今年。预计将向我国出口100台光刻机。

美国对荷兰摇摆不定的态度颇为不满,因此不少美国媒体在报道这起事件时,都对荷兰的背叛充满了不满,指责荷兰 *** 屈服于我国的压力和胁迫,并警告他们荷兰做一点事。为了他们自己。承担你的决定的后果。



图10

而且美国也没有公开承认命令荷兰打压我国芯片,称这是荷兰自己的行为,不能怪罪他们。他暗中向荷兰施压,要求荷兰跟随他继续封锁我国芯片技术。

在如此混乱的场景下,2024年恢复供应限制可能是荷兰的妥协,也可能是美国的打压。无论如何,我国已经明确表示将与荷兰等欧洲国家保持正常的合作与交流。

总结一下

荷兰的暂停策略为我国芯片产业带来了机遇。解除我国光刻机出口禁令可能意味着的不仅仅是两国之间的利益。有多少双眼睛在背后注视着国家?



图11

国外媒体基于不同国家的立场,对此问题看法不一。我们也可以看到一些国家对我国的态度,看到挑战和机遇。

这对于我国芯片发展来说将是一个绝佳的机遇,但同时我们也面临着很多困难。就看我们如何理解它了。以上内容及信息均来源于互联网。本文作者无意针对或参考任何实际国家、政治制度、组织、种族或个人。相关数据和理论研究均基于网上资料。上述内容并不意味着本文作者同意法律法规、文中表达的观点和行为以及对相关信息的真实性负责。本文作者对因上述或相关事项引起的任何问题不承担任何责任,也不承担任何直接或间接的法律责任。

A *** L公布全新EUV光刻机:提高了18%生产率

据《科创板日报》,荷兰光刻机制造商阿斯麦 A *** L 近日公布了全新EUV(极紫外光刻机)TWINSCAN NXE:3600D最终规格。具体来说,30mJ/cm2 的曝光速度达到每小时曝光 160 片晶圆,提高了 18% 的生产率,并改进机器匹配套准精度至 1.1 纳米,计划于 2021 年的中期开始发货,价格应该不会低于现款老型号的1.2亿美元。

极紫外光刻机已经成为7nm以下制程的关键了,目前全球只有 能供应。台积电、三星这两大芯片代工商的制程工艺都已提升到了7nm和5nm,他们所需要的极紫外光刻机也全部仰仗于A *** L ,全新的TWINSCAN NXE:3600D的首台,预计也会交由这两家代工商中的一家。

目前,A *** L已经投产的更先进光刻机是3400C,但主力出货型号是3400B。参数方面,3400B的套刻精度为2nm、曝光速度20mJ/cm2,每小时可处理125片晶圆。而3400C的产能也从之前的125WPH(每小时处理晶圆数)提升到了175WPH。

另外,A *** L透露,3400B在三季度也完成了软件升级。全新的DUV光刻机TWINSCAN NXT:2050i已经在三季度结束验证,四季度早期开始正式出货。

日前,A *** L公布了截止9月30日的三季度财报:当季销售额为 40 亿欧元,净利润 11 亿欧元(约合87亿元人民币),毛利率 47.5%,净利率 27.5%。此外,A *** L第三季度还新增订单 29 亿欧元。

A *** L预估四季度的收入在36到38亿欧元,毛利率50%左右,2020全年的营收应该至少能达到133亿欧元。

同时外媒报道,A *** L 向客户交付并可确认收入的光刻机达 60 台,总额31亿欧元。其中,14 台为极紫外光刻机,较上一季度增加 7 台,但整体的交付量较上一季度减少了 1 台。

地区方面,中国台湾贡献了光刻机收入的47%,看来台积电支付了一大笔EUV机器的货款。韩国厂商贡献了26%,中国大陆企业贡献了21%。

(编辑:崔丽容)

标签: 光刻 荷兰 精度 什么

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