小伙伴,相信很多人对光刻机是怎么工作的一台光刻机一年能制和三项关键专利接连发布国产光刻机开启加都不是特别了解,因此今天我来为大家分享一些关于光刻机是怎么工作的一台光刻机一年能制和三项关键专利接连发布国产光刻机开启加的知识,希望能够帮助大家解决这些问题。
本文目录一览
光刻机是怎么工作的?一台光刻机一年能制造多少芯片?
光刻机发出的光用于通过带有图形的光罩对涂有光刻胶的薄片曝光。光刻电阻的特性在看到光后会发生变化,从而使掩模中的图形可以 到薄片上,使薄片具有电子电路图的功能。这是光刻的功能,类似于照相机摄影。相机拍摄的照片打印在底片上,而照片不被记录,而是电路图和其他电子元件。根据网上资料显示,一台光刻机一天大约可以有效制造600块左右,一年就可以制造差不多21.9万块芯片。
光刻机为什么会如此的重要?
目前,无论是手机芯片、汽车芯片还是其他领域,包括军事、航空航天等应用,芯片都离不开光刻。现在世界上的芯片仍然是硅基芯片。经过近半个世纪的发展,芯片的关键尺寸逐渐缩小,从最初的电子管到晶体管,再到集成电路的发明。目前,我们仅有的技术是光刻技术。因此,如果没有光刻机,芯片就无 常制造,目前也没有替代光刻机的产品。
一台光刻机有多难造?
光刻机的制造难度非常大,可以说一台光刻机用到的零部件全是各个 最先进的技术产品。那我们就拿EUV的光刻机举例,有几吨重的镜头,而且还要确保无杂质,拥有纳米级别的分辨率。如果镜头有任何缺陷都是不可接受的,而且镜头的曲率非常薄。第二个困难在于光源,这很难做到。还必须考虑通过每个镜头和光路的光的折射损失,并且可用于光刻的能量非常小。
中国能否自己造一台光刻机?
光刻机在全世界非常稀有,发达 为了阻止中国发展,禁止出售光刻机到我们 。但是,近几年我国的科学家和政府都在加大在光刻领域的研究,而且也取得了一些进展,也开始进行国产光刻机的制造。但是尽管我们 这么努力,但对比a l的光刻机技术,可以说我们连门槛都还没有摸到。不过唯一值得庆幸的事是, 已经注意到了光刻机的重要性,开始在资金,人才,政策方面给予了大力的扶持。我相信未来我国的光刻技术一定会实现弯道超车。
三项关键专利接连发布,国产光刻机开启加速模式
据统计资料显示,2020全年我国半导体芯片产业各项细分领域的设备、材料等, 累计进口数量达到了5341亿个,总价值超过了3500亿美元,约合人民币2.4万亿,这相当于制造500艘辽宁号航母的价值 。
很显然,我国是名副其实的全球第一大半导体芯片消费市场。然而,可恨的是,美国作为芯片产业出口大国, 一边在赚着我们的钱,一边还利用基础技术专利优势,对华为等中企实施高精尖芯片断供 ,妄图以此来遏制我国高新技术的发展。
为了摆脱芯片“卡脖子”,国内芯片市场决定自主制造,并制定了于2025年实现70%芯片自给率的目标,与此同时, 也推出了各项关于半导体产业的扶持政策,比如减免税收、激赏创新等等。
在自主造芯的浪潮下,国产芯片近两年取得了突飞猛进的发展,中低端芯片的产能、良品率都得到了大幅提升。遗憾的是, 我们的高端芯片制程突破之路却因为EUV设备的缺失而陷入了瓶颈。
众所周知,EUV光刻机是高端芯片制造不可或缺的核心设备,极为精密复杂,全球能生产的只有荷兰光刻巨头ASML。但其产线上含有超过20%的美技术配件,在美国的干预下,ASML始终无法对华出口EUV设备。
也正是由于这个原因,中科院、清北高校等科研机构顶着外界不看好的声音,毅然决然地对光刻核心技术展开了自研,并取得了不俗的成果。
没想到的是, 目睹国产光刻产业的不断崛起,ASML再也坐不住了,为了防止国产化高端光刻机落地之后冲击到其市场地位、不被排除在国内市场之外,ASML在大陆市场展开了一系列的布局。
据悉,ASML近两年在国内市场不仅扩大研究所的规模、广招华人光刻工程师,而且还在多地设立办事处,大量密集的申请光刻专利。 ASML过去十几年也不过只申请了约2000项专利,但这两年时间里却足足申请了约3000项 。更重要的是,ASML方面还宣布要进驻美国市场。
这意味着ASML在我们这里申请的光刻专利极有可能会被老美利用,从而卡住国产光刻机的脖子。要知道,“专利”这个词正是美通信巨头高通所发明的,有专利在手,高通常年都在向下游客户收取着大量的专利费,而且还多次使用拒绝授权的方式,逼迫下游手机厂商不得不采购它的芯片。
如今的光刻专利似乎如出一辙。这或许就是ASML构筑光刻壁垒的主要原因 ,其目的是防止我们在光刻领域摆脱对其的依赖。
但ASML显然还是低估了我们突破EUV垄断的决心,近日,国内光刻市场传出好消息,在业内人士看来,这基本意味着ASML的计划要落空了。
公开资料显示,中科院、四川大学科研团队、长春光机所接连发布了三项关键性的光刻专利,涉及到了光刻技术的应用、光刻设备的制造、以及光刻技术的创新。
首先,中科院发布了极紫外光源技术专利。
光源作为EUV的核心技术之一,实现了光源技术自主,基本就意味着EUV的研发完成了一半。 如今中科院不仅打破了光源技术的垄断,而且还拿到了相应的专利,这意味着ASML的专利壁垒已被彻底打开了缺口 。
其次,四川大学科研团队发布了光源系统专利 。这套光源系统专利可适用于DUV、EUV等中高端光刻设备,能够保证设备稳定高效的产生13.5nm光源。
另外,长春光机所发布了双波长激光专利。
传统硅基芯片在5nm/3nm工艺制程上已经逼近了物理极限, 而若想更进一步,要么更换原材料,要么就是在传统设备上进行升级。 长春光机所发布的这项双波长激光专利,能够解决激光器无法同时运作的弊端,从而实现芯片工艺的再次升级。就连ASML现阶段也未掌握该技术。
凭借着这三项关键性的光刻专利,国产光刻机落地之时,我们将有十足的底气与ASML进行专利交叉授权使用,从而彻底避免卡脖子问题。
在科研机构的技术支持下,国产光刻机已开启了加速模式,除了以上专利之外,国产光刻企业也取得了巨大的进步。
上海微电子自研的高端封测光刻设备已步入商用阶段,其核心技术配件几乎全部来自国产供应商,分别是 提供激光器产品的北京科益虹源 、 提供物镜系统的北京国望光学 科技 、 提供曝光光学系统的长春国科 、 提供双工件台系统的华卓精科 、 提供浸没系统浙江启尔机电技术 。
值得强调的是, 富士康青岛封测晶圆厂一口气向上海微电子采购了46台国产高端封测光刻机。 另外,根据此前多次传出的消息可知,上海微电子自研的可媲美DUV的浸没式光刻机将于明年正式落地。
这足以看出国内光刻市场蕴藏的潜力,不管是技术配件供应商,设备整合制造商,或者是下游客户群体等等,都在很大程度上优化着国内光刻市场环境。由此可见,我们突破EUV设备的垄断只是时间问题,正如王传福所说,再尖端的设备也是人造的,而非神造的。
回顾国产 科技 的崛起历程,几乎每一项重大技术的突破都是踩着海外的严密封锁走过来的,老美为了遏制我国高 科技 的发展,在数十年前就与其他41个 签署了《瓦森纳协定》,主要内容就是禁止一切尖端设备技术对华出口,就连EUV设备也在近两年被纳入协定之中。
但结果显而易见,就像比尔盖茨所发出的警告那样:对华为实施技术封锁、断供,只会加快他们实现自给自足的步伐,而到头来受到损失的只会是以出口为主的美半导体市场。
如果本文的解答对您有所帮助,请在文章结尾处点击“顶一下”以表示您的支持。如果您对本文不满意,也请点击“踩一下”,以便我们改进该篇文章。