國產(chǎn)光刻機真的這么厲害嗎?這些光刻機知識您得知道
近日,中科院研制的“超分辨光刻裝備”通過驗收。消息傳著傳著,就成了謠言——《國產(chǎn)光刻機偉大突破,國產(chǎn)芯片白菜化在即》《突破荷蘭技術(shù)封鎖,彎道超車》《厲害了我的國,新式光刻機將打破“芯片荒”》……筆者幫您們捋一捋!
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201812/395496.htm關(guān)于光刻機,這些知識您得知道
光刻機不光是制造芯片用。一張平面(不論硅片還是什么材料)想刻出繁復(fù)的圖案,都可以用光刻——就像照相,圖像投在感光底片上,蝕掉一部分。半個多世紀前,美國人用這個原理“印刷”電路,從而有了大規(guī)模集成電路——芯片。為了節(jié)能和省硅料,芯片越做越小,逼得光刻機越做越極端。線條細到一定程度,投影就模糊了。要清晰投影,線條粗細不能低于光波長的一半。頂尖光刻機用波長13.5納米的極紫外光源,好刻10納米以下的線條。但穩(wěn)定的、大功率的極紫外光源很難造,一個得3000萬元人民幣。要求工作環(huán)境嚴苛,配合的光學和機械部件又極端精密,所以荷蘭的ASML公司獨家壟斷極紫外光刻機,創(chuàng)造了“一臺賣一億美金”的神話。
一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。光刻機,可以說是我國目前還需要進行大力研發(fā)的核心科技之一。由于光刻機涉及到的工藝過于復(fù)雜和高端,雖然我國一直在做出努力,但依然是很難與世界上的一流企業(yè)相比肩。光刻機可以說得上是世界上最難以掌握的現(xiàn)代工業(yè)之一了,所以光刻機也被稱為現(xiàn)代光學工業(yè)之花。
光刻機到底是什么首先我們來看看什么是光刻機。光刻機主要用于芯片的生產(chǎn),芯片在現(xiàn)代人生活中的作用恐怕沒有人不會不知道的。手機、電腦等等的電子設(shè)備,離開了芯片就是一堆破銅爛鐵,所以沒有了光刻機,就制造不出芯片,沒有芯片,也就沒有手機和電腦。
光刻機的制造難度高
在全世界范圍內(nèi),能夠做出光刻機的公司只有少數(shù)幾家。而且,目前來說,全世界能生產(chǎn)出最先進的光刻機的企業(yè)只有一家——ASML。光刻機所屬的半導體加工業(yè),目前基本屬于荷蘭和日本所壟斷。荷蘭有ASML,日本則有尼康,這兩家都是生產(chǎn)光刻機的公司。但是。ASML在光刻機的市場份額上占據(jù)了八成之多,這是日本尼康公司所不能比擬的。
那么,為什么說ASML是世界上最賺錢的公司呢?首先,ASML公司總市值達到了將近900億美元,在全球的半導體設(shè)備商中排名第一。ASML公司一共擁有員工一萬六千多人,其中有研發(fā)人員六千人以上,也就是這一萬六千多人,研發(fā)出了世界上生產(chǎn)性能最穩(wěn)定的最高精度的光刻機。
這種最頂尖的光刻機,只屬于ASML,其它企業(yè)根本沒有辦法做出來?,F(xiàn)在世界上最頂尖的光刻機是EUV光刻機,也就是極紫外線光刻機。這種光刻機,屬于ASML公司獨家壟斷,所以這一家荷蘭公司將每一臺光刻機都賣到了一億美元以上。但就算ASML公司將每一臺光刻機都打出了天價,但其產(chǎn)能還是會在生產(chǎn)之前就被預(yù)定一空。其中,向ASML購買光刻機的公司包括英特爾、三星和臺積電等等的國際芯片大廠。
國產(chǎn)光刻機品牌
位于我國上海的SMEE已研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的投影式中端光刻機,形成產(chǎn)品系列初步實現(xiàn)海內(nèi)外銷售。正在進行其他各系列產(chǎn)品的研發(fā)制作工作。生產(chǎn)線和研發(fā)用的低端光刻機為接近、接觸式光刻機,分辨率通常在數(shù)微米以上。主要有德國SUSS、美國MYCRO NXQ4006、以及中國品牌。
在2018年的第一季度,ASML的營業(yè)額大幅上漲,雖然說這都是通過出售DUV光刻機的結(jié)果,最新的EUV光刻機還沒有生產(chǎn)制造完成,目前只制造完成了三臺。但是,ASML還是計劃在2018年生產(chǎn)二十臺EUV,2019年則生產(chǎn)三十臺EUV。在今年,中國的芯片加工企業(yè)——中芯國際也向ASML首次訂購了最先進的EUV光刻機,這臺光刻機的售價就高達1.2億美元,換算之后相當于七億人民幣。雖然我國在光刻機的研發(fā)方面與國際水平存在不小的差距,但相信這一次對于EUV光刻機的購買,有助于推動中國半導體方面的研發(fā)進程,中國在芯片行業(yè)也會扮演一個越來越重要的角色。
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