国内唯一光刻机厂商落后15年,自研光刻机可能吗

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Toutiao
最新回复:2022年12月7日 10点2分 PT
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芯光社ChipHub

光刻机是芯片制造九大核心设备之首,融合了超精密光学、自动控制、超精密机械、微环境超精密控制等40多个学科的最新成就,是所有半导体制造设备中技术难度最大、成本最高的设备,被誉为芯片制造业皇冠上的明珠。

当前全球能够制造芯片制造光刻机的企业,只有荷兰ASML、日本佳能和尼康和上海微电子四家公司。

荷兰ASML公司 图源:必应

其中,作为最先进的、5nm及3nm以下高端芯片制造不可或缺的EUV光刻机,只有ASML公司能够制造,单台售价约1.2亿美元。

ASML公司正在研发的、新一代EUV光刻机预计将于2025年推出,可以满足1nm高端芯片制造的光刻需求,其单台售价预计超过3亿美元。

ASML极紫外光刻机 图源:必应

在2022年11月5日的上海进博会上,ASML公司中国区总裁沈波表示:除了EUV光刻机,其他产品都可以正常供货给中国大陆客户。一般认为,EUV光刻机不能向中国大陆出售的主要原因是《瓦森纳协定》限制。

有关数据显示:在全球100强芯片厂商中,中国的芯片企业就占据42家,主要都是生产28nm以上的中低端芯片。

上海进博会 图源:必应

2018年4月,中国大陆芯片代工厂一哥,中芯国际公司曾向ASML公司订购了一台EUV光刻机,结果不了了之。

通常认为,中芯国际的芯片制造能力止步于14nm,最重要原因是无法从ASML公司购买到EUV光刻机。

20年前,中国专家

如何看待EUV光刻机的自研?

20年前,2002年12月,由中国科学院主办的《科学新闻》院士建议栏目刊登了中国科学院上海光学精密机械研究所王之江院士的文章,题目是“尽快开展极紫外光刻技术研究”。

当时,王之江院士指出:EUV光刻技术是以波长为11-14nm的软X射线为曝光光源的微电子光刻技术。

上海光学精密机械研究所 图源:必应

根据目前的光刻技术发展形势看,EUV光刻技术将是大批量生产特征尺寸为70nm及更细线宽集成电路的主流技术。因此,建议我国应尽快开展EUVL技术方面的研究:

1. EUV光刻机光源研究;

2. 全反射式离轴非球面缩倍投影光刻物镜研究;

3. 高精度高轴非球面反射镜加工、检测技术研究;

4. 极紫外多层高反射率光学薄膜制备技术研究。

王之江院士 图源:必应

当时,王之江院士指出:根据我们目前的财力和技术条件,可以选择其中的几个关键技术进行攻关,通过5年左右时间的努力,在EUVL成为半导体光刻技术的主流时,使我国在EUVL方面有某几种单元技术具备相当的国际竞争力。

当时,王之江院士认为:我国曾经组织过多种光刻机机型的攻关研究,但在产业化方面几乎无一成功。

除了投资力度小、国内光学精密机械制造业的整体水平相对落后外,最重要的原因是研究目标缺乏超前性和预见性,过去我们确定的光刻机攻关目标几乎都与当时国外已经商品化的机型相同。

EVUL光刻 图源:必应

国外已经可以批量生产的光刻机,我们要经过约5年时间的努力才能研究成功,而由于光刻机升级换代的速度相当快,这常常会使我们处于极为不利的境地,即刚刚研制成功的光刻机已在淘汰产品之列,或至少已错过了需求高峰期,不再是主流产品。

而且此时国外同类光刻机的售价大幅度下降,我们的光刻机就更无市场竞争力可言。

当时,王之江院士指出:所以通过这些攻关目标的实现,除了培养了一批相关的技术人员外,就是对国家财力和物力的浪费。

王之江院士的文章

王之江院士,物理学家,1930年11月生。

在光学设计方面,发展了象差理论和象质评价理论,形成了新的理论体系,完成了大批光学系统设计(如照相物镜系统、平面光栅单色仪、长工作距反射显微镜、非球面特大视场目镜、105#大型电影经纬仪物镜等)。

在激光科学技术方面,领导研制成中国第一台激光器,并在技术和原理上有所创新。70年代领导完成了高能量、高亮度钕玻璃激光系统。

第一台红宝石激光器 图源:必应

在这项工作中解决了一系列理论、技术及工艺问题。关于某些激光重大应用对亮度要求的判断,使工作避免了盲目性,对于中国激光科学技术起了积极作用。

倡议和具体领导了中国“七五”攻关中激光浓缩铀项目。对中国光信息处理和光计算起了倡导作用。

中国大陆是否有能力

摘取芯片制造业皇冠上的EUV光刻机明珠?

一台EUV光刻机重达180吨,关键零部件10万多个,超过2公里以上的软管,需要40个集装箱来运输。

EUV光刻机对光源发散度有着极高的要求,相当于用激光照射照到月球上,光斑尺寸不超过一枚硬币。

而且,EUV光刻机要求反射的镜子必须十分平整,相当于北京到上海做根铁轨,铁轨的起伏高度不能超1mm。EUV光刻机仅安装调试就需要一年左右。

EUV光刻机调试 图源:必应

作为全球唯一能够制造EUV光刻机的厂商,资本方面,目前ASML最大的股东持有者是美国资本国际集团,第二大股东也是来自美国贝莱德集团,第三大股东则是来自英国资产管理公司柏基投资。这三大股东合计掌握ASML近30%的股权。

美国贝莱德集团 图源:必应

供应商方面,ASML的供应商有5000多家,其中核心供应商约800多家。

EUV光刻机采用了各个国家的顶级技术,其中美国光源和日本材料分别占到了27%,德国光学系统占到了14%,荷兰腔体以及英国真空则占到了32%。因此,毫无疑问,ASML公司是一个“集大成者”。

2002年,全球第四、中国唯一的芯片光刻机制造商上海微电子装备有限公司总经理贺荣明带着团队来到荷兰南部靠近比利时边境的小镇费尔德霍芬,和ASML洽谈有关光刻机的技术合作。ASML公司的工程师表示:就算给你们图纸,也造不出来高端光刻机。

上海微电子 图源:必应

2007年, 全球第四、中国唯一的芯片光刻机制造商上海微电子装备有限公司研发出90nm光刻机。

公开资料表示,如今已过去15年, 上海微电子装备有限公司的光刻机水平依旧还是停留在90nm。有相关专业人士指出,中国大陆光刻机至少落后国际水平15年的时间。

毫无疑问,作为人类历史上最为复杂、售价最高的超高精度商用(非军用)设备之一,EUV光刻机10万多个关键零部件中,只要有一个零部件没达到标准,整个EUV光刻机就前功尽弃。

EUV光刻机生产其实考验的就是芯片装备产业链的综合实力,而这正是我国芯片产业链所欠缺的。

上海微电子光刻机 图源:必应

在2021年5月25日的2021数博会上,中国工程院院士吴汉明曾表示,光刻机是一个全球化的结晶,如果让一个国家或地区做一个光刻机是不现实的。

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Fenqigaisi
1 楼
日本人这个顶级优等民族,在自由民主的制度下都干不过老美,何况中国人这种劣等民族呢, 美国是王重阳 日本是欧阳锋 中国就是江南七怪 江南七怪仗着人多和王重阳ok, 这不是找死吗?
l
lyabc
2 楼
我认为中国做到现在这程度已经很牛了,四十年前,中国老百姓连饭都吃不饱呢。 而中国的高速发展,如果没有创造力和发现力,那是怎么实现的?西方为啥对中国围追堵截呢?为什么一个劲的强调中国威胁论?“专制国家,人民思想被禁锢被控制了,不可能有创造力和发现力", 那你们老美怕个球啊??还专门学中文来中文论坛? [1评]
爬墙党007
3 楼
大内宣八股文套路,什么制业绩皇冠明珠,给图纸也干不了。这些狗屁剧情发动机,盾构机,高铁上没少套用。狗共宣传部都是一帮低智商傻逼
s
sunnysky
4 楼
: 你是哪里的狗屁股出来的?回去那里!
墨尔本要回家了
5 楼
当年中国没有空间站的时候西方也这么说,看看现在 [2评]
F
Fenqigaisi
6 楼
: 牛是因为西方科技成果托起来中国的发展,从移动支付到高铁,哪儿样儿不是西方的? [1评]
l
lyabc
7 楼
: 哈哈,是是是。那别的国家咋没西方成果呢?印度,印尼,菲律宾,还有非洲各国?为啥缺乏“创造力和发现力”的中国发展了?我上个问题你还没回答,中国人这么差劲,中国这么没前途,你们老美到底怕个球啊??还专门学中文来中文论坛?? [1评]
F
Fenqigaisi
8 楼
这是服务器在休斯顿的美国论坛啊 美国人在美国论坛有啥问题? [1评]
l
lyabc
9 楼
服务器在哪与你用中文发言有毛关系?你们美国人就这智商吗?创造力呢?发现力呢?我的问题一直避而不答,是回答不了了?是发现自相矛盾了?还是中文学瘫痪了,已经只能回答对你们有利的问题了? [2评]
I
IAMPI
10 楼
不可能落后15年,这是乱说的,早就研发出7nm了,过于先进不便展示而已
随意岁月
11 楼
可怜的日本光刻机厂,硬是被美国爸爸干倒,还不许卖给中国落后的光刻机,生产了个寂寞
F
Fenqigaisi
12 楼
: 说美国人的创造力? 电灯,电话,电视📺都是美国人发明的啊 从计算机,集成电路,到光刻机都是美国发明的 没有美国人的创造力,你能拿个手机在这里说话? [1评]
F
Fenqigaisi
13 楼
中国人连日本韩国都不如 还是别和老美比了吧 哈哈哈哈
刀客
14 楼
骗经费最在行
L
LLC
15 楼
: 空间站现在是大路货了,有钱做火箭就行,和精密仪器完全是两回事,而且空间站不讲盈利,光刻机可是商品,要讲盈利的
荣光归中华
16 楼
低轨道太空站和高铁一样都是人家西方国家50年前的技术水平,那是人家玩剩下的东西了,是,你现在做到了,那又怎么样?你玩出什么新花样了吗?整天挂在嘴边吹嘘有意思吗?
打哈欠
17 楼
没有的用习近平思想填进去, 谁敢说不能行?
顽童在线
18 楼
完全没有问题,抗200斤麦子10里山路不换肩,这点破事算啥?哈哈。
l
lyabc
19 楼
开始在这里绕弯了是不是?问题还没回答就一个劲的绕,绕多了把问题包起来就不用回答了是不是?膜拜美国人,跪舔美国人,发现自己其实不是美国人了是不是?悲哀!! 拿美国绿卡入美国国籍改变不了你的皮肤颜色,改变不了你的面部特征,改变不了你的血脉基因,或许你开始飘飘然而不知所以然,但骨子里你还是Chinese,在西方人的眼里你还是Chinese,别TMD一口一个“你们中国”,“你们中国”,告诉你,连根都不要的人,走在哪里都被人瞧不起,你诋毁中国,贬低中国人,就能讨得洋人欢心? 我其实一向不反对加入别国国籍的,因为那是一个人自己的生活,你加入哪国国籍都是你的自由,而且如果能加入别国国籍,说明还是有一定能力的,华人太多了,四处开枝散叶,很正常。但有些不知好歹的人,甚至还没加入别国国籍呢,就开始跪舔西方的空气香甜,膜拜西方的文明高级了,那也不要紧,我看不起但我不会说什么,但你要是像突然看到了主人出现开始龇牙咧嘴汪汪大叫的狗一样开始辱骂中国侮辱中国人,那对不起了,要遇到了,看我不拿棍子把你脑浆子从那小顶瓜皮里打出来。
j
jingfei05
20 楼
总是有带节奏的破文出现。。。 2007年90nm 15年了,这公司还没倒闭,你真觉得他们完全没提升?90-> 28nm, 如果28nm 解决了,基本上大多数芯片的问题都能解决了。
F
Fenqigaisi
21 楼
: 你们中国人太不诚实了 我哪里绕弯子了 我拿着美国护照🛂当然就是美国人了 谁和你一样是做核酸被全球嘲笑的中国人 [3评]
l
luckjim
22 楼
,这里就你呲牙裂嘴啊,他们只是告诉你一个基本事实,美国创造力比中国强。这不是事实吗?美国怕中共什么?怕他们偷技术啊,你不会发明,你会偷啊 。 [1评]
j
jujubi
23 楼
没错,不过很不幸。都是包子的功劳!
j
jujubi
24 楼
你这个论点不成立。谁说专制国家没有创造力和发现力?你能证明吗?当年苏联科技就非常发达。希特勒德国也是。
键盘虾
25 楼
不要说那么难听,科学没有国界,相互学习嘛
青蛙
26 楼
你牆國黃納粹垃圾國哪有什麼自研 都是偷的 [1评]
j
jingfei05
27 楼
一看就是台蛙。。。 制造能力世界第一的国家没有自研,脑子秀逗了。
苏浩
28 楼
主因是還未設立”習近平光刻機思想研究中心”
j
jptv
29 楼
当年核潜艇都搞出来!这个问题不大,陆续会有好消息!
寂寞de心
30 楼
美国人还在中文网站发言?快去英文网站发言吧
g
gamma
31 楼
光刻机其实就是个投影仪。从光源到镜面都能做。
d
dingding6
32 楼
以前中国太空科技比西方国家落后一百年,现在西方国家是在仰视中国的太空站。
给大爷笑一个
33 楼
只有立场,没有是非。
给大爷笑一个
34 楼
你说的有理,美国至今都占据全球年发明专利第二的宝座,连明星特斯拉也占据电车专利第四。
面窝吃油条
35 楼
你去医院看医生 ethnicity group 那一行 你填的啥?
雁过留声机
36 楼
: 小学博士怎么指挥的你给说说?
s
snake1101
37 楼
起來!不願做奴隸的人們!打倒共產黨!再造新中國!造反有理!革命無罪!
雁过留声机
38 楼
黑命贵屠杀亚裔的时候你可得把护照带好
樱桃儿熟了
39 楼
中国要是把光刻机攻克下来的话,那么中国在几乎所有科技领域都超过盎撒和西方了。所以, 请大家保持耐心,会有那么一天的。
T
TVB2786333
40 楼
EUV 光刻的重要部分,华为找到对应的方法,是这篇报导遗漏了的!华为一项名为“反射镜、光刻装置及其控制方法”的新专利公开,专利申请号为 CN202110524685.X。​这能解决相干光因形成固定的干涉图样而无法匀光的问题,也是 EUV 光刻常见问题。该专利提供了一种光刻装置,通过不断改变相干光形成的干涉图样,使得照明视场在曝光时间内的积累光强均匀化,从而达到匀光的目的,继而也就解决了相关技术中因相干光形成固定的干涉图样而无法匀光的问题。由此可见,华为一直在努力解决芯片卡脖子问题,现在光刻机也成为了重点突破方向。
学术大湿
41 楼
: 没创造力,不代表没有威胁。你们那垃圾党连几个抗议的学生都要抓。他们只是学生,能有什么威胁呢?但你们不是照样抓吗
品春风
42 楼
中国要是武统了宇宙,那么中国就连外星人都管理起来了,一起学习,习大大治国理念。所以,大家保持耐心,世世代代做一颗韭菜,我党是有这个能力的。
j
jinzhiyuepao1
43 楼
在民用10纳米一下中国肯定没办法和国外竞争,差好几代,除非换道超车否则肯定要追赶很多年才可能赶上。但好在中国并不是所有的芯片都造不出来,军方的芯片都是自研的,保证了国防的安全,没有什么担忧。只是民用市场这一块肯定干不过欧美,利尤其是移动设备里最赚钱的手机平板电脑之类的。
l
luckjim
44 楼
一定会的,但我们这代人肯定看不到了。现在这种小学生独裁制度就别提科技了,不要紧我们可以等,都等了三千五百年了。
R
Robin_Snow
45 楼
美国贝莱德集团 那张照片是汇丰吧?小编这么没文化吗?
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Robin_Snow
46 楼
你知道你说的是什么吗?euv技术难在extreme UV 高强度光源的产生和控制,你说的那玩意就算是一个锦上添花好了,能解决本质问题吗?不懂别乱说好不好
R
Robin_Snow
47 楼
你太绝对了。光刻机是一个,还有很多,我知道的就包括AI, 超算,量子计算,工业软件,超精密机床,还有很多。实际上,中国现在大部分地方是差距不那么大了,超过… 很难
R
Robin_Snow
48 楼
加油看好你,你先搞明白难在哪里再喷
R
Robin_Snow
49 楼
你不懂我可以告诉你,90nm到28nm这些都不是finfet。到了fin,就是真正地狱级的难度,没下去1nm 都很难…什么28nm 解决了就解决了大部分芯片问题?谁告诉你的?中芯国际那些傻逼卡在哪里你不知道就别乱说了… 他们做不出来成熟的14nm,再往下更是男的要死。不是说完全没可能,而是他们差太大,技术,耐心,外部合作和技术支持,都没有… 最后,也可以负责任告诉你,90nm 到28nm 中芯国际能做出来是国外这一块不保护了,工艺直接睁一只眼闭一只眼让他们偷。这不是开玩笑,你可以问问中芯baseline 多少是偷tsmc的,多少是偷unc 的
R
Robin_Snow
50 楼
我不觉得中国人没创造力。国外很多大学教授,公司技术骨干和管理人员都是中国人出去的,很多好的paper 和patent 也都是中国人做出来的。可是,在墙里,尤其是现在讨论的半导体这一块,你看看这几年搞的,大炼钢铁一样,这不是一样创造力,是骗子圈钱忽悠不懂行的老百姓… 很多小公司都是基金老板当股东,一张ppt走天下。连tier 1 中芯,华丽,长芯,长存,现在你如果知道内情,也都是苦干的越来越少,都指望着靠国家大力发展的好机遇赶紧来捞钱。这些其实不是创造力,相反会毁掉这个行业必须的创造力和苦干精神
M
Meller
51 楼
艹!大爷俺要说ri你先人都特么的嫌脏了大爷俺的JB。 你丫是皇军路过尼玛的的村口时朝着躺在阴沟里撇着腿的尼玛射了jing造出你这么一个畜生来的吗? 你丫知道倭是哪来的吗?顶你妈的🐔优等民族。 [1评]
c
cjk
52 楼
土共一天到晚老是嚷嚷要灭美国,美国还不反省禁止,那才叫傻瓜呢
F
Fenqigaisi
53 楼
: 劣等支那人,就会坑蒙拐骗偷和造假撒谎,ching chong
M
Meller
54 楼
: 还是要操你丫先人! 大爷俺可是查尔斯三世的臣民哦。 ファックユーマム!
T
TVB2786333
55 楼
在下是樂观的!华为解決了光源,ASML伸出援手,两者合作,便有 EUV 的version II 版,没有了属於美国技术的光源部分,合作版本便可在中国使用!外行如我,希望事可成真。
树枝孤鸟
56 楼
才落后15年 。 那15年后不就达到今天的水平了嘛
j
jingfei05
57 楼
: 我指的是国产光刻机搞定28nm.你这不看清楚瞎喷。用的较多的芯片能用28nm制程打仗就不怕掐脖子。 至于你说的14nm用duv光刻机生产,14-12nm这一代的生产线,在目前半导体中非常的关键,14nm制程及以上能够满足目前70%半导体制造工艺的需要,定位中端的5G芯片均采用了12nm工艺。另外,14nm基本能满足我国国产台式CPU需要的制程的需要。 对于全球大型芯片制造厂商而言,28nm芯片技术已经非常成熟,产能已有些过剩。 14nm放在全球芯片行业,是能够满足大量客户需求的工艺。中芯国际已经实现14nm量产,并且良率达到了业界水准。 对于中国14nm的发展情况,台专家学者郭正亮发表了一番见解,认为大陆在14nm以上已经是世界第一了,因为比较便宜,所以外国制造打不过中国。
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jingfei05
58 楼
还有劝你别装内行了,中芯的梁孟松,才是突破的关键,他先后在台积电三星,技术基本都他带领突破的。什么偷啥的太地摊文学了。。。
j
jingfei05
59 楼
: 龙芯工程师胡伟武所说,28/14nm制程够用了,足以满足90.9%的应用,我们的当务之急是做好系统优化,提升成熟制程芯片的产能和国产率,这要比死磕EUV和先进制程更有意义。
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XXyourOO
60 楼
: 呵呵,人至贱则无敌,见识了!
X
XXyourOO
61 楼
: 你注意力不集中,看东西丢三落四,从小学开始学习就一定比较吃力吧我估计? 睁开你的瞎狗眼,看看我在4楼的补充说明吧!是🤣😂🤣😂🤣😂🤣😂🤣
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Robin_Snow
62 楼
: smic 14nm 良率很低,不能大规模生产。也没有大规模国外采购。 28nm确实对落后制程够用,也够军用芯片需求。不过我不觉得能继续突破。
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Robin_Snow
63 楼
: 那我也告诉你我真的不是外行。梁在smic被挤成狗,也做不出什么东西。这就是中国半导体最搞笑的地方,以为找到几个高管知道大方向就可以做出来。梁在那边推的先进制程研发基本上都失败了,他自己也和蒋尚义哪个老狐狸斗得你死我活。最后两败俱伤。至于中国半导体厂一线经理和工程师的水平,可以用惨不忍睹形容。尤其是smic这种算是有年头的厂,大家都忙着吃喝玩乐受贿,你就算复活仙童八叛逆组个团去带着这群猪,也做不出任何东西
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Robin_Snow
64 楼
: 随便,你要是觉得中国半导体做落后制程就行,那我觉得没问题。本身你放掉手机,data center,还有超算,28nm都嫌太先进。但是就这样我也告诉你前几年icaps中国烂到根上了,跟雨后的狗尿苔一样满地都是。这些小厂如果按照roadmap产能绝对超过全世界总和,可是他们至今大部分还是什么也做不出来或者做的烂七八糟。这就是我担心的,国家花了大笔钱(纳税人的血汗),各地政府被忽悠上了一堆垃圾项目,然后等明年你看看吧,死一地。有这些钱干点啥不好?半导体高层,紫光那位,大基金那几位,你觉得查出来家里堆成山的现金和银行存款,应该吗?这就是中国半导体。你玩儿低端的可以,但是请别这么浪费,踏踏实实干好,出点东西再说发展
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Robin_Snow
65 楼
: ASML杀了他们也不会帮华为。你不在美国吧,听听美国公司怎么看华为...大部分现在都是明确禁止和华为合作,我们ship样品的申请单,下面就写着不许ship任何东西到华为,这是唯一一个点名的公司。所以,很遗憾,短期内,华为确实已经被用最高级别手段封杀了
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Robin_Snow
66 楼
再说一句,你用胡伟武这种连国外学位都没有的人做例子,你觉得好吗?你看看他cv就知道了,就是个学术官僚或者商人了。龙芯130nm制程,我姑且认为没偷,这玩意也是陈国良做出来的,胡就是个企业管理者+代表。他的话有什么值得听的,又凭什么要信?
老董
67 楼
哪来的傻屌。。。还在用支那这词的,除了小日本和在留园的诚聘傻b,也就是你了。留园不只你一个美国公民,我也是。而且如果你在美国受到过正规bachelor或以上的教育,也不会再说出支那和ching chong这种词。以你这种不自信的理念,我估计你在老美堆里也混不出啥成绩,我估计大多数老美也看不起你。说说你这傻b在哪个州?我在加州LA鄙视你这傻屌。