中国光刻机迎来巨大成就,光镜膜设备即将问世!成功突破欧美垄断

近日,一条消息引爆了整个互联网,以霸权主义闻名天下的美国向荷兰施压,禁止向中国出售光刻机,众所周知!光刻机是芯片的核心技术,受制于光刻机的中国今后又该何去何从?,中国能否突破光刻机的难题再创奇迹?

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国产光刻机真的能在十年内问世吗?今天就跟随小慕一起来了解一下,新来的观众朋友们,可以长按点赞强烈推荐一下,让更多的人可以看到本期视频,众所周知,如今我国芯片技术正处于史上最艰难的时候,可以说是四面围堵。

而我国自主研发的麒麟芯片,更是成为了一代孤品,其实中国在芯片领域来说并不是很弱,只不过由于缺少光刻机,才不得不陷入了木桶困境,因此导致中国的芯片行业举步维艰,一直没有实质性的进展,那么究竟什么是光刻机呢?

光刻机是如今21世纪避不开的网络热词,它和如今工业革命的核心产品“芯片”,有着密不可分的关系,没有高精密度的芯片,那么人工智能VR物联网都不可能实现,可以说光刻机对于我们这个年代。

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如同蒸汽机 发电机、以及计算机,对于前三次工业革命一样重要,是目前衡量一个国家,科技研发以及技术水平的标杆,光刻机是通过紫外线光作为刻刀,把预先设计好的芯片电子线路,雕刻到准备好的硅晶圆涂抹的光刻胶上。

其精密度可以达到头发丝的千分之一 ,例如华为设计开发的麒麟芯片,其生产就离不开光刻工艺,其实光刻机的原理并不是很难理解,首先需要制备出芯片电路图的模板,然后在硅片上涂抹特制的光刻胶,利用紫外线光源。

通过模板将其照射到光刻胶上,经过一系列的对准曝光处理之后,紫外光照射区域的光刻胶,会因为化学效应而发生变形,之后再通过显影技术将曝光后的光刻胶去除,再采用干法刻蚀的技术,将芯片电路图传递到硅晶圆上。

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虽然光刻的整个过程看起来并没有什么难度,但其中的光刻工艺却是要求甚高,光刻工艺的好坏,直接决定了芯片中晶体管的性能和大小,光刻机中的曝光光源决定了,加工器件的线宽和尺寸,而目前市场上主要采用。

深紫外光源和极紫外光源的EUV光刻机,说到这里,有人就觉得光刻机听起来好像也不过如此,为什么要说它比造原子弹还难呢?要知道随着科技的发展,现代高端手机芯片中的晶体管数量达到了上百亿个。

例如华为研发的5nm麒麟芯片,每平方毫米就有晶体管1.7亿个,而这样的加工精密度,直接决定了,光刻机必将是一个技术含量最高的设备,涉及到紫外光源 光学镜头等,多项世界各国顶级科技成果的运用。

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仅仅是供应商就超过了十七家,其中美国占九家日本占据了三家,最核心的镜头以及光学器件来自德国的蔡司 ,光源则是来自美国的Cymer集团,轴承来自瑞典,还有一些关键设备则由日本制造,可以说一台光刻机仅凭一个国家。

是根本无法造出来的,需要结合多国技术才能组装出一台,因此光刻机被称为,现代半导体行业皇冠上的明珠,单台EUV光刻机配件多达10万个,价格更是高达1.2亿美元,当前世界上光刻机市场,百分之八十九的份额都归荷兰阿斯麦所有。

剩下的百分之十一,则被日本的尼康和佳能所瓜分,而七纳米以下的EUV光刻机市场,则被阿斯麦完全垄断,环顾世界,如今能造出原子弹的国家有很多,但高端的EUV光刻机,现在只有荷兰的阿斯麦公司能制造。

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一方面,一台EUV光刻机10万配件,需要集结全球顶级技术,不是一个国家的技术能够独立实现的,另一方面,光刻机仅仅只是生产工具,不像原子弹可以不计成本,甚至可以举国之力进行制造 ,光刻机只是芯片制造中的一个环节。

还需要上下游产业链的支持,能造出来不稀奇,重要的是还能靠它赚钱,为此早在几年前,我国就有多家企业和ASML签订了买卖协议,然而却遭到了美国的多方阻拦,美国知道,一旦中国大陆拥有了光刻机。

我国的芯片技术将产生质的飞跃,为此美国千方百计地阻挠这一次的交易,但结果却是差强人意,据荷兰科技巨头ASML公司,首席财务官对外发表声明称,以后ASML向中国出口EUV光刻机,不在需要经过美国点头。

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这就说明荷兰方面不再受到美国禁令的影响,美国制华的政策再次宣布失败,此次荷兰AMSL公司态度突然转变,宣布对华出口和美国无关,致使大批光刻机连夜进入我国,一方面荷兰想要通过加强与中国的合作。

获得更加丰厚的收益,另一方面也想借此机会,打破美国一直以来对荷兰的经济压制,可以说ASML公司这次做了一个非常正确的决定作为全球半导体领域的巨头产,ASML公司在光刻机领域的成就非常之高,但长久以来因为美国对华的制裁。

使得英、法及荷兰在半导体领域,无法给予中国技术支持,据ASML公司对外发布的2020年第三季度财报表示,美国制华政策对ASML公司的经营造成了相当大的困扰,其在中国的第三季度效益远远低于,此前第一季度的水平。

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这是ASML公司不愿意看到的事情 ,而后阿斯麦也出面做出了解释,称当前美国相关规定对EUV光刻机造成了很大影响,直接向中国客户出口光刻机,不过在随后的采访中阿斯麦又重新做了补充 ,称如果光刻机的部分零件或是核心系统。

可以从美国进口的话,那在向中国出口光刻机时,则仍然需要获得美国的同意,荷兰的这种行为,目的就是想利用中美的争端,从中获得更大的利益,随着中国半导体产业的崛起,需要不断引入更多的外来技术。

带动中国自身产业的发展,但由于受到 阿森纳协定 的影响,原本中国与荷兰ASML公司谈好的,高端光刻机进口计划却频频受阻,ASML公司无法在规定的时间内,交付中国预定的光刻机,这不但让我国受到损失严重。

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还阻碍了ASML公司的经营效益,而这些问题的主要来源,就是因为美国的从中作梗,早在去年 ,华为麒麟芯片在发生断供现象的时候,国内半导体产业就意识到,美国已经开始对中国实行技术封锁,因此对于当下的中国半导体产业来说。

发展本国自己的芯片制造体系就显得尤为重要了,但半导体领域的建设并非一朝一夕就可以完成,无论是在系统的建立还是技术的提高上,中国目前都仍显不足,尤其是在硬件设施上,我国仍然存在很大的劣势,这严重拖垮了中国科学家的研究技术。

也正是因此,从ASML公司进口高端光刻机,是目前中国半导体产业迫切需要的,中国科学院院长白春礼,此前在对外接受采访时曾表示,未来一段时间内科学院 ,将开始光刻机的正式研发工作,而在此消息传出不到两周,ASML公司的态度就突然倒向了中国。

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称ASML作为全球半导体产业的重要合作伙伴,在今后有计划将其公司的市场重心转移到中国,ASML公司察觉到了危机感,中国科学院的介入,注定会对未来世界范围内,半导体领域的格局产生很大影响。

甚至可以说,中国在未来超越荷兰阿斯麦,也不过是时间问题而已,因此ASML公司才想马上抢占中国市场,稳住自身地位,那么我国是否能够突破光刻机的困境呢?,纵观历史,我国其实早在60年代,第一块集成电路问世之后。

就已经开始了光刻工艺的研究,但在80年代以后,为了加快发展脚步,我国将工作重心转移到了重工业上,再加上当时国家也缺乏相应的芯片产业链,很多自主研发项目纷纷下架,因此芯片技术的研发才受到了影响,但随后我国立刻意识到了科技发展的重要性。

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多次打破世界纪录,当前,我国光刻机的主要生产厂家是上海微电子,该公司现已实现90纳米光刻机的量产,目前研发的28 nm工艺的国产光刻机,也将预计会在2021年交货,虽然和国际领先的5 nm光刻机还存在不小的差距。

但已经可以满足国内芯片市场的中端需求,2019年4月,武汉国家技术研究中心团队的研发成果,更是突破了光束衍射的极限,利用远场光学成功在自主研发的光刻胶上,雕刻出了一条宽9nm的线段。

实现了从超分辨率成像到超扩散极限光刻的重大突破,然而从实验室到批量化制造商用设备,我们依旧还有很长的路要走,有德国媒体预测 ,中国有望在10年内实现光刻机的自给自足,而阿斯麦CEO更是猜测中企最快3年内就可以攻克难关。

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但无论怎样,我们都应该脚踏实地,特别是对于需要几万个零部件,都要达到高精准度的高端光刻机来说,目前我国 国内产业链的制造水平还暂时达不到要求,我们的任务依旧艰巨而繁重,不过我相信。

只要我们打好基础 刻苦专研,突破光刻机难题也只是时间的问题,好了以上就是本期的内容,今天的视频内容到此结束,欢迎大家在留言区评论留言,如果你喜欢本期视频的话,记得长按屏幕下方的点赞按钮,我们下期视频,不见不散!

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页面更新:2024-05-04

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