光刻机对于芯片制造的重要性是什么呢(芯片除了光刻机还需要什么)

2022-12-27 1:43:38 基金 ketldu

为什么光刻机如此重要?

总结下来,主要有以下几点:

1、技术上壁垒高。

ASML总裁Peter Wennink也在媒体上方言:高端的EUV光刻机永远不可能(被中国)模仿。

“因为我们是系统集成商,我们将数百家公司的技术整合在一起,为客户服务。这种机器有80000个零件,其中许多零件非常复杂。以蔡司公司为例,为我们生产镜头,各种反光镜和其他光学部件,世界上没有一家公司能模仿他们。此外,我们的机器完全装有传感器,一旦检测到有异常情况发生,Veldhoven总部就会响起警报。”

2、长周期投入。

光刻机是典型到极致的高风险、高投入的赛道,前期的投入很高收益很慢,有时候身体要贴钱投入。从ASML的研发投入基本达到15%以上,有时候全年负增长也是常态。

据一位在ASML工作的知乎作者@俗不可耐透露:“ASML的EUV光刻机才真正开始盈利”,而ASML在这项技术上投入的时间是27年。试问有多少企业可以做到。

3、更换供应商成本太高。

买到一台机器和用好机器是两码事。ASML极紫外(EUV)光刻机每台售价达到1.2亿美元,重达180吨,零件超过10万个,运输时能装满40个集装箱,安装调试时间超过一年。除此之外,磨合与提高良率都需要时间堆砌,只要没有大的技术变革,厂商们不可能轻易放弃ASML当其他厂商的小白鼠的。

台积电(占据全球晶圆代工的大半壁江山)、三星、英特尔、格罗方德包括国内的中芯国际都是ASML的客户,其中三星、英特尔、格罗方德还是ASML的股东,三大巨头转投其他家的可能不大。

光刻机之所以重要,在于它是实现摩尔定律的基础:

摩尔定律指出集成电路上能被集成的晶体管数目,将会以每18个月翻一番的速度稳定增长。可以把晶圆的整体构造想象成在微观世界构建大楼,如果想让整个建筑有更多的小房间可以容下晶体管,这就要求房屋的整体框架要精细再精细。反映到光刻机上就意味着它投射到晶圆上的尺寸越小。

EUV光刻机代表了大厂在先进制程方面的领先性,目前只有荷兰ASML一家能够提供可供量产用的EUV光刻机。各大Foundry厂和IDM厂在7nm以下的最高端工艺上都会采用EUV光刻机,客户以英特尔、台积电、三星、SK海力士为主。

ASML在2019年出售了26台极紫外线(EUV)光刻设备,大概一半供给了台积电。

芯片为什么要用光刻机 芯片生产要用到光刻机的原因是什么

1、光刻机(Mask Aligner)又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等。常用的光刻机是掩膜对准光刻,所以叫 Mask Alignment System.

2、因为芯片远比这小得多,动不动就是nm的,这些最小也就是μm级别,那么到底是什么刻刀能做到这么精细。所以就想到了,用光线在芯片上刻,就是光刻机。

3、Photolithography(光刻)意思是用光来制作一个图形(工艺);在硅片表面匀胶,然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。形象的来说光刻机就是个“投影仪”,把我们想要的图案投影到芯片上。

光刻机对于芯片制造的重要性是什么呢(芯片除了光刻机还需要什么) 第1张

光刻机为什么这么重要?

当地时间8月6日,华为孟晚舟案已经结束引渡的“程序滥用”分支辩论,其实无论怎么样,只要华为不低头,放弃在5G方面的领先地位,美国就不会善罢甘休,我相信任正非先生也有这个准备,肯定会在别的方面有打算。

美国在5G方面对中国的打压,已经无所不用其极,前些时日,组织荷兰阿斯麦(AMSL)公司向中国出口EUV光刻机,也就是说,美国已经在两个方面对中国的5G进行打压,一是通过扣押孟晚舟来威胁华为放弃5G技术或者交出相关资料。另一方面,通过阻止中国获得加工工具,阻止中国在芯片制造技术上的进步。

科技 是解放和发展生产力,创造价值的极其重要的手段,甚至已经能引领未来的经济活动。为了利益,美国已经不再遮掩,连遮羞布都不要了。

5G技术咱们不多谈,聊一下光刻机到底是什么?

首先 了解一下什么是芯片?

芯片是一种微型的集成电路(integrated circuit)。就是在半导体晶片上把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连在一起。

芯片很小,要是把元件做得很小然后组装在晶片上,微操作难度太大。因此,现在芯片使用的都是光刻工艺,是一种光学、化学工艺领域的技术。 光刻工艺包括硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。其中,如何精准曝光,关系到芯片刻蚀精确度,即关系到芯片的成功率。

芯片制作曝光需要紫外光源。而要做到纳米级的控制,需要极紫外光(EUV)。因此,现在芯片制作加工需要的光刻机,也叫极紫外光刻机(简称EUV)。

ASML是世界上最优秀的光刻机制造商,其光刻机精度最高能满足3nm芯片的生产需要,及其先进。这使得它几乎占据全球整个高端光刻机制造市场。

十四五规划中,国家下决心解决卡脖子技术,因此中国也在光刻机制造领域奋力追赶。目前从相关报道来看,中国武汉光电中心的研究已经突破9nm光刻技术,跟最高水平仍有较大的差距,不过由于是国家层面制定了战略规划,集中力量干这件大事,因此追上和超过应该是绝对有信心的。

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