中国首台5纳米光刻机,中国有自主研发的2纳米光刻机吗?
中国没有自主研发的2纳米光刻机。

全球只有四家公司能制造光刻机,分别是荷兰阿斯麦尔全球唯一高端euv光刻机,日本尼康佳能duv光刻机,中国上海微电子的duv光刻机。但是目前没有任何一家能制造2纳米光刻机。荷兰的是13.5纳米极紫外光光源的euv光刻机,三星通过技术手段使其加工芯片制程达到4纳米精度,目前为全球最高。
五纳米光刻机谁能造?
5nm光刻机只有荷兰的ASML能生产。顶级芯片都是5纳米的,国产目前能做到28纳米。随着芯片产业被越来越多的人们关注,人们对芯片的认识大多都集中在手机厂商们大力宣传的5纳米工艺。而我国的光刻机技术也一直是落后于国际社会的,我们至今都没有研发出5纳米级别的光刻机,大多数国产光刻机只能生产28纳米的。但绝大部分28nm以上的芯片我国都能自产。
半导体制造是不是还需要光刻机?
在芯片制造工艺流程中,光刻机是晶圆工厂必须要用到的生产设备。不过,众所周知的是,由于光刻机是集高、精、尖技术于一体的半导体生产设备,但凡有厂商想要自主研发并生产出光刻机,尤其是高端光刻机,既得面临非常高的技术门槛,又得面临非常高的资金门槛。实际上,今后全球也只有总部位于荷兰的ASML(阿斯麦)能够向台积电、英特尔、三星电子、格罗方德等芯片制造厂商供应如EUV极紫外光刻机等高端机台。
需要补充的是:被厂商用于生产芯片的是前道光刻机,被厂商用于封装的是后道光刻机(亦称封装光刻机),被厂商用于LED制造行业的是投影光刻机。其中,厂商在生产芯片的过程中,采用的是前道光刻机来把电路图映射到硅晶圆片上。在国内的芯片制造厂商主要是得向ASML等国外光刻机制造厂商采购前道光刻机。
光刻机在芯片生产工艺中是最为关键的生产设备,所以光刻机的性能是优是劣,可以直接影响到整个微电子产业发展得是好是坏,是快是慢。当前,全球只有ASML、尼康和佳能能够生产出最先进的沉浸式光刻机,单台光刻机的售价达数千万美金。从2011年起,ASML便垄断了高端光刻机市场,还控制了中、低端光刻机市场过半的市场份额,且可谓几乎独占了光刻机市场的利润。自2008年起,佳能依据自身的技术实力和光刻机市场的格局,选择逐步退出光刻机市场,从而止损,并把主要的资源投在了打印业务。日本最大的财团三菱虽然心甘情愿竭力支持尼康在光刻机行业继续发展下去,但尼康在该行业中逐渐衰落几成定局,究其原因主要在于尼康的技术比不过ASML。先前有行业人士称:“尼康光刻机唯一的优势是,在同类型的光刻机中,尼康的光刻机相当于ASML的一半。其实给予尼康致命一击的当是英特尔。全球主流半导体产线中,只有少数低阶老龄的光刻机还是尼康或者佳能制造的。”
而在中国大陆排名第一的光刻机生产厂商非上海微电子装备有限公司(SMEE)莫属。当然,国内同样不止是上海微电子一家设备厂商在研制光刻机,其他设备厂商还有中子科技集团第四十五研究所国电、合肥芯硕半导体有限公司、先腾光电科技有限公司和无锡影速半导体科技有限公司。上海微电子已量产的是90纳米光刻机,中子科技第四十五研究所国电已量产的是1500纳米光刻机,合肥芯硕半导体已量产的是200纳米光刻机,先腾光电已量产的是800纳米光刻机,无锡影速半导体已量产的是200纳米光刻机。
2016年初,国内曾有媒体报道:在国内的上海微电子等光刻机制造厂商相比于ASML,就要寒碜得多。更早几年前,上海微电子便已研制出了90纳米光刻机,当时国际主流晶圆工厂的生产工艺是65纳米工艺。然而上海微电子的软肋在于,必须得向国外厂商采购最核心的光源。“国外为了限制中国光刻机制造业,在核心零部件上限制中国,经常在核心零件上卡我们脖子。在技术上受制于人,导致上海微电子90纳米光刻机无法规模化量产。同时,西方国家对中国开放65纳米光刻机,并通过各种渠道游说中国政府和国企,国内厂商因为能够采购到比国产更先进的光刻机后,或多或少地影响了对光刻机核心零部件的研发,不同程度上减少了对上海微电子的扶持力度。西方国家绞杀+在没有掌握核心设备生产能力+科研资金有限+技术团队流失的情况下,上海微电子的光刻机无法升级,所以到现在一直卡在90纳米。”
在2017年10月下旬,有台媒便报道:“长春光学精密机械与物理研究所、应用光学国家重点实验室负责物镜系统,照明系统由中国科学院上海光学精密机械研究所负责,两个团队所共同负责的国产光刻机已于2017年7月首次曝光成功,2017年10月曝光光学系统在整机环境下已通过验收测试。长春国科精密光学技术有限公司、科技部原副部长、02专项光刻机工程指挥部组长曹健林在(2017上海IC China高峰论坛)分享专项进展时表示,目前90纳米检测已经达到要求,希望未来五年内应可顺利验收完成。2007年正式启动90纳米节点曝光光学系统立项,2009年项目获批,两个团队所共同负责,专项一期项目投入近6亿元。专项目标是建立物镜超精密光学研发团队与平台,并实现产业化满足IC生产线的批量生产要求。曹健林称,接下来项目还将继续推进攻克28纳米光刻机的研发,规划两年后拿出工程样品,目前EUV的原理系统也已经走通了,预计明年主攻EUV 53波长机台。”
最后,国内团队在研发90纳米以下光刻机的过程中,取得了什么样的进展或者突破,至今还没有主流媒体面向公众发布与之相关的消息……
国产光刻机最高多少纳米?
22纳米
前不久,中国北斗三号芯片成功突破了22纳米的限制,而上海微电子技术也再次获得突破,成功研发出了22nm的光刻机。从技术角度来讲,虽然我国获得的突破和外国技术相比,还有一定差距,但从整体进程来看,我国半导体行业和外国的差距正在慢慢减小。
光刻机价格?
光刻机的价格大约1.5亿欧元。
荷兰阿斯麦尔公司的euv光刻机售价大约1.5亿欧元,不过要说明的是并没有5纳米光刻机,euv光刻机目前处于第一代,也就是13.5纳米极紫外光光源波长本身就是euv光刻机的精度,只不过台积电和三星通过技术使其能够加工出5nm芯片甚至更高制程。荷兰阿斯麦尔euv光刻机非常昂贵,每台售价差不多1.5亿欧元。


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