光芯片制造最难的是光刻机吗,为什么制造芯片光刻机就这么难( 三 )


光芯片制造最难的是光刻机吗,为什么制造芯片光刻机就这么难

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这造成当时的另两大光刻巨头尼康、佳能主推的157nm 光源干式光刻机被市场抛弃,不仅损失了巨大的人力物力 , 也在产品线上显著落后于 ASML,这也是尼康、佳能由盛转衰,ASML 一家独大的重要转折点,而这一方面又巩固了台积电在晶圆代工上的龙头地位,让台积电掌握了最为先进的制加工工艺,促进了台积电的发展 。
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中国市场是没有这样的半导体生态的 , 除了海思之外,上下游都没有在世界领先的半导体厂商进行反哺产业链 , 在2017年梁孟松加入中芯国际之后 , 中芯国际才掌握了12纳米的加工工艺 , 与台积电还有着明显差距 。
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目前上海微电子在封装光刻机和LED光刻机领域都取得了突破,公司的封装光刻机已在国内外市场广泛销售,国内市占率达到80%,全球市占率40%,但是用于生产芯片的光刻机目前才掌握90nm光刻机,目前上海微电子在攻克45nm的工艺技术 。


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上海微电子装备有限公司光刻机现场展示


而至于曝光的中国研发成功紫光超分辨光刻机实现22纳米工艺制程,结合多重曝光技术后 , 可用于制造10纳米级别的芯片 , 纯属误读,紫光超分辨光刻机适用于特殊应用,类似的应用范围是光纤领域 , 5G天线,无法应用在集成电路领域 。
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超分辨光刻设备加工的4英寸光刻样品
为什么造光刻机这么难 , 光刻机需要体积?。??β矢叨?榷ǖ墓庠?。ASML的顶尖光刻机,使用波长短的极紫外光,光学系统极复杂 , 而位于光刻机中心的镜头 , 由20多块锅底大的镜片串联组成 。镜片得高纯度透光材料+高质量抛光 。ASML的镜片是蔡司技术打底 。镜片材质做到均匀 , 需几十年到上百年技术积淀,德国一些抛光镜片的工人,祖孙三代在同一家公司的同一个职位 。
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有顶级的镜头和光源,没极致的机械精度,也没有用 。光刻机里有两个同步运动的工件台,一个载底片,一个载胶片 。两者需始终同步,误差在2纳米以下 。两个工作台由静到动,加速度跟导弹发射差不多 。而中国目前还缺少这样的核心器件,还需要海外进口 。
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中科院院士刘明表示虽然这些年我国在关于光刻机的很多领域取得进展 , 但是总体来说国内的光刻机技术与国外技术依旧有15到20年 。
【光芯片制造最难的是光刻机吗,为什么制造芯片光刻机就这么难】目前中国在蚀刻机领域已经突破了5nm,追平与世界的差距 , 我们也希望有一天我们能够在光刻机领域利用后发优势追求与世界的差距 。
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