光刻机的发展一直以来都是芯片区域的一个关键性话题，也同样是芯片产业链最关心的一个话题，对于中国来说，现在的中国已经具备了完整的芯片产业链，也具备了与大国一较高下的资本。 但是中国的光刻机技术始终是一大难题，但是近些天来，中国的光刻机传来了好消息，被寄予厚望的上海微电子不负众望，终于在9月19日迎来了新的突破。 中国的光刻机终于迎来了新的突破，这不仅仅是半导体技术向前迈进的一步，更是国内封测技术厂商提高技术水平的一大步! 光刻机究竟是什么呢？为什么这么需要光刻机呢？接下来就带着疑问让我来一一为你们解答，喜欢的朋友们可以点赞加关注，您的支持就是我不断前进的动力。 光刻机又名掩模型曝光机，是一种用来制造芯片的核心装备。光刻机可以说是站在制造业金字塔塔尖的明珠，同样的也是我国制造业的软肋。这就是为什么需要光刻机的主要原因。 所有的芯片都是从光刻机制造而来的，如果说台积电对于华为来说是上游企业，那么光刻机就是台积电的上游产业。 甚至于说在半导体领域中，光刻机的存在已经成为了最基础的发展要素。没有光刻机就永远都会缺失主动权。 在我们的生活当中处处都离不开电子器材，类似于飞机、汽车、手机等等都是生活中必不可少的器材。而这些东西无论大小都需要一件关键性的东西，就是芯片。 芯片对于所有额的控制原件来说就相当于它们的大脑、它们的灵魂。当缺失了芯片的存在，这些电子原件充其量也就是一些值钱的铁疙瘩。 在2019年，我国在集成电路上的花费就达到了3055亿美元。对于中国来说迟迟掌握不了光刻机的技术是制造业一大痛点。 没有办法，那就自己去买光刻机吧，一台光刻机的数量就达到了一亿多美金。在如此的高消耗之下，中国不得不开始了自己的光刻机之旅。 依照华为举例，我们都知道，华为的芯片是自己研发的，但是华为的芯片却不是自己制造的，只是自己的想法自己的构思交给了别人去制造。首先让我们来了解一下芯片到底是怎样产生的。 一枚采用了20纳米工艺的A8手机芯片，在瓶盖大小的空间中的晶体管结构足足有着20亿个。而制造芯片最基础的也是最基本的材料就是沙子。 由于沙子的成分主要就是二氧化硅，再快速将沙子的通过高温进行还原从而提炼出硅晶体。并将硅晶体进行进一步加工制作，形成硅锭。而后再将硅锭切割成圆盘状，这才得到晶圆。 晶圆的制作程度相当困难，而晶圆制作完成之后，只是相当于完成了制造芯片的胚胎。而紧接着制造完晶圆之后，就是正式开始进行光刻了。 首先要在晶圆上放置一种特殊的光刻胶，光刻胶对光非常的敏感，经过光照，晶圆上会出现反应。 紧接着会在晶圆上留下刻痕，这就是光刻法。但是光刻也不能够随便进行光照，需要电路原件的芯片蓝图进行绘制。 得到了芯片蓝图之后，将电路原件的芯片蓝图进行制作，制作成掩膜。 掩膜就是一种图像的滤镜的模板，透过这个模板，携带上芯片的蓝图进行制作，再经过一块凸透镜进行缩放，最后才是真正制作出来的芯片。 而性能越强劲的芯片就需要在更小的晶圆范围内植入更多的电子元件。所以对于光刻机的考验也是非常的严苛。 投影的波长越短所能够描绘出的精细程度越高，相对的芯片的质量以及性能都会出现极大的提高。 光刻机对于波长的要求也正在逐渐的升高，但是这种短波长的光非常的难以把握，人类制造光源就是从红黄光的长波长开始的，从长波长到短波长的转变非常的困难。 由于日渐需求的增大，人类从红黄光逐渐的开始向紫外光的范围进发，这也就是所谓的UV。 而目前国际上使用的光源你被称作是DUV，也就是常说的深紫外光。这种深紫外光可以用在矫正近视眼，但是现在这种紫外光无法加工更深层次的芯片，所以EUV就应天而生， 所谓的EUV也就是极紫外光，顾名思义，就是比之深紫外光更加精细的紫外光。 现在也只有EUV的光源能够满足各家高质量芯片的制造。通常在一个晶圆上可以印刷成百上千个晶片。 而真正的制作现在才要开始，将一块芯片蓝图通过凸透镜的成像原理用EUV光源投影到被光刻胶涂抹均匀的晶圆之上。 而由于光刻胶的特殊性，使得晶圆被光照的地方可溶于水，经过显影的清洗之后，就是通过光刻的芯片电路了。再通过化学药水进行进一步的侵蚀，就变成了密密麻麻的电路沟槽。 将已经形成的电路沟槽通过注入杂质离子，直至满足所需要的导电性能才结束，而这仅仅只是一次的步骤，真正的步骤完工需要30到50次左右。 最后再通过金属镀膜技术将各个电路沟槽相互疏通，这才是一个完整的步骤。在完成之后，还要再进行一次甄别，只有被甄别通过的芯片才可以投入使用。而甄别失败的产品会被当成电子垃圾所摒弃。 在上述的原理中不难看出来，光刻机的使用需要大量的光学、材料、微加工技术。 只要在这个流程中有任何的疏漏，都无法完成芯片的制作。高精度的光刻机对于整个半导体来说，更是犹如命门一般的存在，谁掌握了光刻技术，谁就掌握了先机。 现在的光刻技术与我们常见的相机的原理差不了多少，这也就造成了日本摄影公司的迅速起飞，尤其是尼康以及佳能。 但是现在的尼康以及佳能逐渐掉出了芯片制造的第一梯队，现在的芯片制造就属ASML这一家独大。 光刻机的原理都非常的清楚，但是难度就在于你去怎样的精细的把握住各个环节工艺。 单单是反射镜的精度要求所用的衡量单位就是皮米，而皮米的单位表述就是代表着米的万分之一。光刻机的精度要求太高，以至于很多的国家对于这一项技术都望而生畏。 而对于中国来说，光刻机技术比之世界来说仍旧有着不小的差距，对于中低端的产业尚且能够自给自足，但是对于高端的产业来说，就显得非常的吃力了。 中国现在能够实现14纳米技术的量产，但是14纳米技术在台积电的眼前不值一提。中国现在仍旧处于芯片制造的第二梯队。 现在的台积电已经和三星在接受5纳米的订单，而14纳米与5纳米之间相隔12纳米、10纳米、7纳米的技术。 而现在的3纳米技术也不需要几年的时间就能够投产使用。中国的高端产业仍旧还有很长的一段时间要走。 上海微电子的光刻机消息无疑对于中国来说不是一个好消息，国内的封测企业多是依赖进口， 此次的消息一经传出，中国的企业可以与上海微电子联手打造一个100%是中国的国产芯片而且是新型的产业链。 而上海微电子不仅仅是只生产了光刻机，上海微电子高层说，公司已经逐步掌握了基本的UV能力。这也就标志着中国的光刻技术或将出现巨大的进步。 除了上海微电子的消息传出之后，华为也传出自己要自研光刻机。虽然是多点开花的局面，但是中国的光刻机仍旧是与国外的光刻机存在着不小的差距， 不过就目前的局面来看，多点开花已成定局，ASML的垄断即将成为过去时。好了本期的视频就分享到这里，喜欢的朋友不要忘了给个关注，我们下期再见！