中国光刻机现在多少纳米2022(离5纳米芯片还有多远)

前段时间,由于芯片大战,华为与中芯国际曾一度成为话题,之所以会出现这场战争,归根结底还是由于光刻机技术的不足。

那么,光刻机到底是个什么设备呢?它是生产CPU芯片的核心设备,简单来说就是采用类似于冲印照片的技术,把特制玻璃版上的精细图形,通过一道曝光流程印制到硅质基片上。

你所不了解的光刻机

第一代和第二代叫做接触接近式,用于生产800—250纳米芯片;

第三代叫做扫描投影式,用于生产180—130纳米单芯片;

第四代分为两个类型:步进投影式,主要生产130—65纳米芯片;浸没步进式,主要生产65—22纳米芯片;

第五代叫做极紫外式,用于生产22—7纳米芯片。

光刻机是按照所生产芯片的纳米数来衡量优劣的,90纳米及以上制程是低端光刻机,65纳米及以上制程是中端光刻机,28—7纳米制程是高端光刻机,7—5纳米制程是超高端光刻机。

目前,世界共有六家大型光刻机企业,分别是荷兰的超高端光刻机公司——ASML;日本的照相机制造商——尼康、佳能;中国的半导体生产企业——上海微电子装备;德国知名光刻机设备制造商——SUSS;美国知名光刻机设备制造商——ABM, Inc。

其中,荷兰的ASML公司是业界领头羊,全球最大的半导体设备制造商之一,目前可以生产世界最先进的5纳米光刻机,他的大股东是美国的英特尔、韩国的三星和台湾的台积电。

ASML公司的总裁曾扬言,高端的EUV光刻机是世界上最精密的仪器,中国永远也制造不出来,这一席话语曾引起中国网友的不满。

那么,我国就真的对EUV光刻机毫无办法吗?事实或许并非如此。

中国光刻机的发展史

我国的光刻机研发早在60年代就已经开展了。

1966年,109厂与上海光学仪器厂协作研发光刻机,不久之后,我国第一台65型接触接近式光刻机正式问世。

1977年,随着开放脚步的逐渐临近,半导体器件和集成电路等科技的发展受到重视,为了在这两方面尽快赶超世界水平,国家在上海召开了光刻机技术座谈会。会议中,与会代表建议组建全国光刻机技术协作攻关组织。当时,未来的光刻机霸主荷兰ASML公司在做什么呢?他什么也没有做,因为他还没有成立。

1985年,中国科学院上海光学精密机械研究所研制出第三代光刻机——扫描式投影光刻机,那时候,我国与西方世界在光刻机领域的差距还只是5—7年的样子。然而,由于市场经济的快速发展,一些需要长期高投入,而难以产生实际效益的项目逐渐受到排挤,造不如买的捷径思想开始占据上风,这使得光刻机的研制一度停滞不前,与西方世界的技术差距逐渐拉大。

到了2000年,光刻技术已经在193纳米原地踏步了20年,中西方光刻技术彻底拉开距离。

意识到问题之后,2002年,上海微电子装备有限公司成立,之后经过多年刻苦攻关,逐渐掌握了高端光刻机的系统设计与系统集成测试技术,跻身于世界尖端光刻机制造领域。

2018年5月,长期被荷兰ASML公司垄断的双工件台核心技术被北京的超精密运动系统及相关技术供应商——华卓精科攻破,华卓精科因此成为全球第二家能够单独供应双工件台的高科技企业。

2020年,上海微电子装备表示,将在 2021-2022年交付第一台28纳米制程工艺的国产沉浸式光刻机。也就是说,国产光刻机马上就要告别90纳米工艺了,这不得不说是一件喜事。

巨头加盟国产光刻机

看到中国光刻机正在快速进步,世界几大光刻机巨头之一的日本尼康坐不住了,表示将会与中国企业进行深度合作,共同研发半导体产业链。

尼康为什么会青睐于中国呢?万事皆有因,这种慷慨援助实际上是一种战略同盟。

由于尼康最大的客户是英特尔,而这几年英特尔的产品迭代速度已经慢了下来,再加上觊觎王者宝座的AMD时刻在后奋起直追,令英特尔无时无刻不焦心于产品升级而对芯片的生产制造感到分身乏术,甚至考虑将这块业务转给台湾的台积电经营,而台积电和三星一样,重点在5纳米芯片,而这个级别的光刻机只有荷兰的ASML公司可以生产。

在这种情况下,一方面英特尔的订单量锐减,一方面别的客户在转向竞争对手,尼康只能望洋兴叹,最严重的时候,80%的客户流失,光刻机销量惨淡,2020年4—9月仅仅卖出7台,而相比之下,荷兰ASML制造的EUV光刻机却给了定金还不一定能拿到货。

这下好了,尼康在惨烈的商业竞争中被挤到了神州大地上,中国得到了一个前所未有的强力伙伴。

重构研习社的分析

对于尼康来说,与中国展开合作的好处是很多的。

目前,中国的数字经济正在高速发展。一方面,中国是全球最大的集成电路终端产品消费市场和制造基地;另一方面,中国又是全球最大的半导体显示屏消费市场和制造基地,这两大行业对光刻机有着巨大需求。

而我国为突破自由女神像的技术封锁,也需要打造去神像化的半导体生产线,在这点上,与尼康利益互补、一拍即合。

目前,国产光刻机最高只能到90纳米,28纳米虽然已经进入倒计时,但距离量产还有一段距离,而尼康最先进的DUV光刻机制程低于38纳米,可以在一定程度上提高中国的光刻机制程工艺。

可以相信,有了尼康的技术补充,我国的光刻机研发时间将会缩短,目前是38纳米,然后是28纳米,最后就是14纳米甚至5纳米。

等到了那个时候,国产芯片就可以成为世界工厂的能量源,高质低价的国产芯片将遍布全球各地,神像系的芯片再无用武之地,华为也再也不会被卡脖,真正成为全球领军的高科技企业。

(0)
上一篇 2022年7月23日
下一篇 2022年7月23日

相关推荐