从荷兰进口的光刻机猛增1000台! 国产光刻机的前景是否岌岌可危?

小夏 科技 更新 2024-02-11

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中国从荷兰进口光刻机猛增1000%! 国产光刻机的前景是否岌岌可危?

1000%的激增:光刻机在中国和荷兰的引入,国产光刻机的未来是什么?

据中国海关数据显示,明年12月荷兰对中国大陆的光刻设备达到11亿元,同比增长1000%和67 月和 11 月的 2.2 亿要多得多。

此外,美国在半导体设备方面投资了400亿元人民币。

有人忍不住感叹,国外光刻机那么多,国产光刻机就没有希望了吗?

目前,国内的印刷技术还远远不能满足我们的需求。

由于使用的方法不同,晶圆和工艺类型更复杂,因此晶圆制造工艺也不同。

航空航天等领域对芯片的可靠性、安全性和抗辐射性提出了更高的要求,因此芯片工艺大多采用55nm、60nm甚至更高的工艺。

智能手机的芯片对性能、能耗、逻辑、人工智能、通信等提出了更高的要求,并且还集成了CPU、GPU、ISP、NPU等多种功能,因此一般不超过7nm。

目前,国内的微影技术已经能够量产,只有上海微电子有限公司***600微影技术才具备量产能力。

该工艺可用于90nm、110nm和280nm光刻工艺,多次**后可达到55nm,但良率会降低,泄漏风险较高。 这种新型测量技术在航空、工业控制等领域具有广阔的应用前景。

我们每天使用的手机**、计算机处理器、人工智能等,对光刻技术提出了更高的要求,而这只有ASML才能实现。

ASML 成立于 1984 年,是光刻技术的全球领导者,市场份额为 85%。 目前,公司拥有G-line、i-line、KRF、ARF、ARFI、极紫外等多种光刻技术。

我们了解到,经过多次曝光后,ARFI光刻(称为深紫外浸没式光刻)可以制造出7nm芯片。 华为的麒麟990和麒麟9000都使用了这种光刻技术。

目前市场上使用的最先进的光刻技术可以制造低于 7 nm 的芯片。 华为(华为)麒麟9000(麒麟9000),苹果(A17)A16(A16),高通(8Gen1)(骁龙8Gen1)(8Gen2)(芯片))。

不久前,ASML还推出了一款超高NA(High Digital Array)光刻机。 本项目开发的EUV光刻器件口径为033、分辨率为13nm,5nm和3nm尺寸的器件均可实现。 目前,全球领先的高数值孔径EUV光刻系统已拥有055 nm 和 8 nm 分辨率的能力使 2nm 和 1nm 极紫外光刻机的开发成为可能。

简而言之,ASML光刻适用于所有类型的晶圆。

更重要的是,ASML目前拥有全球90%以上的浸没式光刻设备,100%的光刻机都在这一领域。

所有芯片制造商都是合同制造商:台积电、三星、捷芯国际、中芯国际; IDM的主要制造商,如英特尔、三星、SK海力士、美光和长江,无一例外都使用ASML的微成像技术。

其他制造商也正在与ASML密切合作,以提高整个工艺的效率和晶圆的性能。

因此,如果国内光刻技术达不到目前的技术水平,购买ASML显然不是一个好主意。

中国对光刻的限制。

明年6月30日,荷兰发布新的先进半导体器件出口管制规则,要求荷兰部分浸没式光刻器件能够未经授权出口。 新规则将于 2023 年 9 月 1 日生效,如遇特殊情况,将于 2024 年 1 月 1 日前进行修订。

这是因为深紫外光刻工艺现在得到了更精确的监管。

ASML的浸没式光刻装置包括1980年代、2000 i、2050 i和2100 i,所有这些器件的分辨率都低于38纳米。

2050 I 和 2100 i 是世界上最先进的深紫外光刻设备,适用于 28 nm、14 nm、10 nm、7 nm 甚至 5 nm 以上的应用。

1980 DI是第一代深紫**机,已经服役了10多年,可以制造10nm尺寸的芯片,其工作效率可以达到97%。

虽然台积电已经用这种方法制造了7nm芯片。 但是,由于台积电的7nm工艺有一定的水分,因此其7nm工艺水平可能不如英特尔。

因此,大多数制造商使用1980年的DI光刻技术来生产14纳米及以上的芯片,而7纳米及以上的芯片非常罕见。

2050 i 相当于 sub-7 纳米的 DRAM,而 sub-7 纳米也可以达到 10 纳米。 但问题是,在没有基本光刻设备的情况下,这项技术可能会出现在 7nm 芯片上。

简而言之,荷兰实施禁令是因为中国不能制造14纳米以下的逻辑芯片,也不能制造128纳米以上的DRAM和NAND闪存芯片。

它用于智能手机、计算机、人工智能芯片和内存。

如果是以前,对国内军工行业可能不会有太大影响,但对国内高科技产业却会造成很大的打击。

高科技是各国竞争的焦点,你说是改变整个社会的新一波技术革命,如果不抓住这个机会,那你真的不知道什么时候会到来。

一些分析人士还认为,如果光刻工艺受到限制,像中国华为这样的高科技公司将面临经济限制。 只是他们的目标是一样的。

因此,国产光刻机还是要打破常规的。

丹麦人还在石头上印刷吗?

因为在我国,石版画是一种“机密”,公开信息很少,而且我国的石版印刷设备很多,所以很多国外学者对我国的石版画问题持怀疑态度。

实际上,这根本不可能。

2022年初有报道称,上海半导体股份有限公司在28nm光刻工艺上取得突破,有望在2023年实现量产,这也是中芯国际与华华鸿芯在芯片生产上的紧密联系。

根据安排,28nm光刻的第一阶段测试已经完成,现在第二和第三阶段的测试正在进行中,所以我们很快就会看到这两个阶段。

从公开资料来看,28nm光刻器件所需的器件都是国产的。

深紫外193nm波长由北京宏源科技有限公司与美国ASML联合研发; 现在我们在28nm光刻工艺上已经取得了一定的性能,但与德国的蔡司相比还有很大的差距。

华夏精密拥有两个工作站,得到了清华大学、华为等多所高校的支持。

QIER E&M研发的全固态浸渍系统,温度稳定性精度为0001及以上,综合技术指标仅次于日本、日本ASML。

在此背景下,我国在UUV光刻的研发方面取得了一些成果。

2023年,中国科学院院士温宁克访问中国,视察长春光电研究所,并称赞中国的光刻工艺。

这一举动也让温宁科非常不高兴,因为他认为中国发展先进的光刻技术会破坏全球产业链,最终导致全球晶圆行业出现危机。

经过这段时间的研究和同行的打压,国产光刻机的发展非常迅速,一些关键核心技术已经触动。

美国和苏联的人说,中国制造不了核弹,所以有原子弹,有原子弹;

美国前国防部长曾经说过,中国不可能制造第五代战斗机,这就是为什么我们将拥有J-20;

台积电董事长张忠谋曾说:“即使中国花10万亿元,也做不出高端芯片,”他说,“这就是为什么才会有麒麟9000;

ASML曾经说过,就算拿到中国的蓝图,光刻机也做不到,也不知道这能行不通。 如果是这样的话,ASML将丢脸。

为了满足公司的需求,该公司从荷兰引进了一条光刻生产线,并最大限度地降低了成本。 但是,对于光刻工艺,中国并没有停下脚步,一直在加紧研发,相信用不了多久就会有好消息传来。

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