光刻机比原子弹还难造?我们距离ASML差距多大,专家的话一语道破
华为公司的5G通信技术,直接威胁了美国的"霸主"地位,因此美国三番五次制裁华为公司。不仅将华为公司拉入美国的"实体清单",而且限制台积电、荷兰ASML公司等国际大厂向华为出口产品。那么,比原子弹还要难造的光刻机,中国可以自主研发吗?
要知道,光光刻机比原子弹还难造?我们距离ASML差距多大,专家的话一语道破。全球只有荷兰ASML公司、日本的佳能、尼康三家企业掌握了光刻机的制造技术。其中,日本的佳能、尼康公司只能制造低端的光刻机,而荷兰ASML公司是全球唯一一家具有实力制造EUV光刻机的厂商。
作为芯片制造产业不可或缺的核心设备,我国在这一方面一直存在短板。由于缺乏高端的EUV光刻机,导致华为公司的芯片业务受到了巨大冲击。 虽然此前中芯国际已在荷兰ASML公司定制了一台先进的7nm光刻机,但是因为美国的出口限制,导致这台光刻机一直无法到货。
那么,中国可以自主研发吗?专家的话一针见血。 迄今为止,全球依然没有任何一家企业可以自主研发高端光刻机,因为光刻机的制造需要采用所有国家的先进技术。
虽然,ASML表面看似是荷兰的一家光刻机制造厂商,但该公司的光刻机采用了多个国家的顶尖技术,包括德国的机械技术、美国的光源技术、日本的复合材料、瑞典的工业精密机床技术、蔡司公司的镜片等。
由于美国、日本在全球半导体市场掌握了一定的话语权,而且荷兰ASML公司规定只有投资才能得到优先供货权,因此ASML公司的三大股东都是基于美国实现发展的,这三大股东分别是台积电、英特尔公司、韩国三星公司,它们基本垄断了整个光刻机市场。
在美国的限制之下,基本都是三大巨头不需要使用的光刻机,荷兰ASML公司才会售给中芯国际,因此我们难以获得先进的EUV光刻机。 如果想要自主研发,那么我们不仅需要应对来自三大巨头的挑战,而且需要解决技术方面的难题。
即使自主研发光刻机的难度堪比"原子弹",我国也没有因此止步不前,目前已在光刻机方面取得了显著进展。 上海微电子通过自主研发推出了90nm光刻机;中科院推出了超分辨光刻机设备,而且利用双重曝光技术实现了10nm芯片的自主研发。
不过需要注意的是,即使我们在28nm光刻机技术方面取得突破,也要今年年底才能实现量产。届时就算国产28nm光刻机进入量产阶段,与ASML公司依然存在巨大的差距。 因为ASML公司目前已经掌握了7nm光刻机技术,经过优化之后可以制作5nm甚至是3nm芯片。
美国的一位工程师为了制造光刻机的一个零件,前前后后打造了差不多10年。 对于高端光刻机而言,每一个零部件都要经过反复试验才能投入使用,毕竟光刻机的技术已经达到纳米水平,全球最为顶尖的光刻机甚至可以将一部大约360万字的莎士比亚全集刻在一根头发上。
为了研发光刻机的核心零部件,国产企业付出了大量时间和精力,但是因为这些零部件的要求十分严苛,导致我国在这一方面一直没有取得重大突破。虽然上海微电子、中科院研发的光刻机依然无法达到国际水平,但是它们都在奋力追赶。
在芯片制造的单晶硅棒方面,江苏的新美光已经取得重大突破,其自主研发的18寸单晶硅棒已经达到国际先进水平。随着单晶硅棒的晶圆不断扩大,生产的芯片就会越来越多。
在光刻胶这一方面,江苏的南大光电公司同样取得了重大突破,通过自主研发推出了可用于ArF光源的光刻胶。作为芯片制造的一种核心材料,ArF光源照在光刻胶上面会发生反应,其目的在于将华为海思设计的芯片电路刻画出来。
不仅如此,在蚀刻、切割、封装、检测等方面我们都取得了显著进展,但是与荷兰ASML公司依然存在一定的差距。 可以说,光刻机才是最难突破的一项技术,而蚀刻机只是一个伏笔。
光刻机的制造难度远远大于原子弹,虽然如此,我们还是可以自主研发的。目前,上海微电子、中芯国际等国产企业已经取得了重大突破,但与国际先进水平依然存在差距。对此,你有什么独到的见解吗?
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