中国光刻机重大突破!推翻美国43年垄断高墙,迎来国产之“光”

最近中芯国际企业称其已经突破了7nm工艺,这意味着国产光刻机即将崛起。众所周知,中国晶片制造能力一直处于相对落后之势,但这并不是因为我国不具备其制造的技术和能力,只是相比于国际市场,目前我国光刻机技术要稍显落后。然而,中芯国际企业发布的这一好消息让人激动,中国光刻机市场迎来光明前途!那具体情况到底是怎样的?跟着求知君一起去看看!

中国光刻机重大突破!推翻美国43年垄断高墙,迎来国产之“光”

  中国晶片制造落后与我国没有高端光刻机有必然联系。因为,光刻机是制造晶片的核心设备之一。晶片的制作过程就好比如建房子,只有将一块块砖头不断进行堆砌,才可以盖出一所完美的房子。而晶片的制造也是如此,这一块块砖头就是我们所说的“晶圈”。在晶片制造出来以后,再利用光刻技术对晶片进行加工,把所有线路和功能区做出来。然后将这些线路和功能区刻在晶圈中。最后,得出一个完整的晶片。

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  目前,光刻机技术最强的是荷兰ASML企业,该企业已在市场形成垄断,光刻机的价格被不断提升。中国就曾经于2018年从ASML购买了一台光刻机。而如今,美国却控制荷兰ASML企业,不让他们卖光刻机给中国。因为目前荷兰ASML企业最大的两个股东分别是资本国际集团和贝莱德集团,他们都属于美国资本。

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  我国虽然晶片制造相对落后,与荷兰差距较大,但是,在国内也并不是完全没有能够生产光刻机的企业,上海微电子企业已经掌握了先进封装光刻机、高亮度LED光刻机制造的顶级技术,并且攻克了28nm光刻机。根据公开资料可知,上海微电子公司是国内领先的光刻机制造厂商,虽然比荷兰ASLM公司成立晚20多年,但是自成立以来就一直保持快速发展。

  据上海微电子官网数据显示,上海微电子公司已经持有各项专利超过3200项,拿下了国内80%的封装光刻机市场。而且,上海微电子公司还实现了90nm光刻机量产,目前完全可以满足中低端晶片的生产需求。除此之外,上海微电子公司预计明年将交付首台28nm光刻机,这表明国产晶片将可以生产中高端晶片。

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  值得一提的是,我国中科院已经成功研制出2nm芯片,要知道即使是全球唯一能够制造EUV光刻机的ASML企业,目前都不具备2nm的光刻机。而且,由于美国的打压,当前我国华为企业选择与中芯国际企业合作,相信在两者的共同努力下,2nm光刻机不是梦!

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  尽管国内晶片实现翻身指日可待,但目前现实情况是上海微电子公司的光刻机仍服务于低端市场,国产光刻机想要崛起,需要解决三大问题

  • 突破技术封锁。虽然近两年我国半导体市场趋势向好,也有不少技术达到了世界顶尖水平,但就整体实力来说,我国半导体产业还是处于落后状态。而且,由于技术封锁,我国半导体公司无法与海外企业取得合作。因此,从目前来看,我国半导体产业很难取得好的成绩。
  • 技术、资金支持不够。与其他产业相比,我国半导体产业起步晚。因此,半导体设备的研发没有具体的参照,只能经历不断失败,吸取经验教训,取得技术进步。这本身就耗费巨大的资金,再加上光刻机研发也需要强大的资金支撑,因此很少有人能真正坚持下来。
  • 光刻机研发过于复杂。光刻机研发并不是只需要某一单一的技术,而是很多技术的整合。目前,虽然荷兰ASML企业已经能够制造高端光刻机,但其背后却是有着欧盟和美国的支持,很多关键技术都是由他们提供。因为,一台光刻机至少由100000个部件组成,而很多部件都受到专利保护。所以,即使是我国拥有了制造高端光刻机的能力,也还是需要借助其他企业的共同帮助才能完成,这也需要很大挑战。
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  到目前为止,我国仍然没有制造出属于自己的高精端晶片,目前需要的半导体光刻胶90%以上都是从日本或美国进口。而他们如果停止向中国提供光刻胶,这将影响到我国的光刻机发展,对我们来说无疑是个大问题。但尽管如此,我国也毫不畏惧,因为国产光刻胶已经不断取得成果

  江苏南大光电材料股份有限公司已自主研发了55nm的ArF光刻胶产品,最近还成功接到了小批量订单。不仅如此,该公司7nm的高端晶片制造也已经正常运行。除了江苏南大光电公司以外,晶瑞股份的KrF光刻胶也取得很大突破,目前已完成中试,进入量产阶段。中国光刻机研发的发展速度实在是让人惊叹!这也表明,我国正在打破海外市场的垄断,开拓中国市场,努力实现中国晶片崛起!

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  另外,令人敬佩的还有国内光刻机的研发破除了重重阻碍。其实,我国对于这一设备的研发早在1965年就已经开始。但是,由于资金、技术等都不成熟,所以一再耽搁。但是我国仍没有放弃,花了10年时间研发出了光科技。不久前,由上海微电子公司研发的SMEE封装光刻机已正式下线,进入到青岛新核芯科技公司研发车间进行调试。中国之所以能够成功,是因为其“十年如一日”的坚持。由此看来,在我国的不断努力下,光刻机的中国市场也指日可待!

中国光刻机重大突破!推翻美国43年垄断高墙,迎来国产之“光”

  除了以上成果,中芯国际还在继续做出努力。据统计,其2020年用于光刻机研发的资金高达57亿美元,折合人民币约369.4亿元。此外,中芯国际企业还在不断吸收专业人才,全方面建设50nm晶片生产工厂。

  国产科技企业在光刻机领域已经取得一个个重大突破,解决了以上问题,光刻机将往更高层次发展,也将推动我国晶片产业更快、更好发展。而且,按照此趋势,到2025年中国晶片产业70%实现自给自足可能不是问题。对此,你怎么看?

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