美国不允许asml售光刻机,为什么中国不能告他垄断呢?
你好天真.
国产的光刻机距离世界先进到底还有多远?
我国最先进的国产光刻机90nm制程工艺,世界最先进的光刻机7nm制程工艺,并且很快会实现5nm量产。光刻机领域的差距客观反映了我国和西方精密制造领域的差距,一台7nm制程的光刻机,关键零件来自于不同的发达国家,美国的光栅、德国的镜头、瑞典的轴承等等,最关键的是,这些顶级零件对我国是禁运的。
目前,光刻机领域的龙头老大是荷兰的ASML,占据了高达80%的市场份额。其中,最先进的EUV光刻机,全球只有ASML能够生产。光刻机是生产手机处理器不可缺少的设备,华为麒麟处理器、高通骁龙处理器、包括intel、amd的处理器都离不开ASML的光刻机。
7nm的极紫外线光刻机,分为13个系统,3万个分件,90%的关键设备来自外来,有德国的光学设备和超精密机械、美国的计量设备和光源设备,ASML要做的就是精明控制,作动时每一分都要精准,将误差分散到13个分系统中,如果德国的蔡司镜头不准、美国的光源不精,那么ASML瞬间失去了精神。
ASML还有一个奇特的规定,只有投资了ASML才能获取优先供货权,三星、台积电、intel、海力士都是ASML的大股东,大部分的高端光刻机被这些厂商“优先”采购。我国的中芯国际2018年采购的7nm光刻机,至今也没有收到货。
上海微电子我国生产研发光刻机的企业是上海微电子,目前制造出来的光刻机主要集中在90nm及其以下芯片工艺制造商。
资料显示,上海微电子成立于2002年,当年到荷兰ASML参观学习,被ASML刺激了一把“即便把全套图纸给你们,你们也造不出来”,上海微电子能够稳定量产的时90nm制程工艺的光刻机,与ASML的7nm差距还是有点远。
上海微电子的光刻机,占据了90nm中低端光刻机市场,80%的市场份额,未来几年也只能是利用低端市场所赚取的利润,持续投入高端市场的研发,只能一步一步的突破,不可能直接跨越到7nm、甚至5nm。
总之,ASML在高端光刻机领域,具有“垄断”地位,同时由于技术封锁等原因,我国也无法从ASML那里买到最先进的7nm制程工艺的EUV光刻机。
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光刻机是芯片制造中最核心的设备,光刻机的研制对实现芯片自主可控至关重要。上海微电子是中国光刻机的龙头,目前上海微电子已经能量产90nm的SSA600/20光刻机,但是28nm以下的更先进制程需要使用的浸没式光刻机仍然在研发中:
1:上海微电子:光刻机整机研制和系统集成;上海微电子是新型光刻机的总体牵头单位和总装集成单位,2017年4月公司承担的02专项浸没式光刻机关键技术预研项目通过验收,目前正承担28nm节点浸没式分步重复投影光刻机研发任务。2:华卓精科:浸没式超精密双工件台华卓精科由清华IC装备团队成立,近期正在筹备科创板上市。按公司官网介绍,公司的核心战略产品光刻机双工件台,打破了ASML的技术垄断,成为世界上第二家掌握双工件台核心技术的公司。2018年9月21日收到国家科技重大专项财政资金1.39亿元,用于“浸没式光刻机双工件机台产品研制与能力建设”和“浸没双工件台平面光栅位置测量系统研发”。以目前中国的科技技术无法研发制造吗?
是的,目前我们不缺钱,但光刻机这东西就算我们投入再大,整体的工业科技水平跟不上,达不到生产制造光刻机的要求也还是没有用。现在,我们最缺的就是时间!
什么是光刻机?大家可能都见过芯片的样子,就是一块黑乎乎的小块,小的只有指甲盖大小,但其实指甲盖甚至不如指甲大的芯片里,是集成了数以亿计的电子器件和数公里长的导线的。当然,要在这么细小的空间里放进去数量如此庞大且精密的元器件和导线,人工肯定是做不到的。
所以这就要用到光刻机,芯片生产制造中最重要的一个环节,就是要使用光刻机将复杂的电路结构印到晶圆上。
光刻的原理是在硅片表面覆盖一层具有高度光敏感性光刻胶,再用光线(一般是紫外光、深紫外光、极紫外光)透过掩模照射在硅片表面,被光线照射到的光刻胶会发生反应。此后用特定溶剂洗去被照射的光刻胶, 就实现了电路图从掩模到硅片的转移。
而光刻机所使用的曝光光源为紫外光,目前使用的能曝光最精细电路的紫外光是极紫外光(EUV),这种光刻机也被称为EUV光刻机。可以这么说,没有光刻机,就没有芯片。没有高端光刻机,就没有高端芯片。
什么是光刻机的制程?光刻机有一个很重要的性能参数——分辨率,这个分辨率就是指对光刻工艺加工可以达到的最细线条精度,一般用纳米描述,也就是芯片的制程。
我们知道东西越做越小,但是元器件确实越加越多,这是矛盾的,所以需要更高的集成度,这就要求光刻机需要打印的电路越来越精细度,也就是分辨率不断提升。7nm到5nm,再接下去就是3nm,集成电路的精细度越高,生产工艺越先进,芯片性能越强。
中国为什么造不出一个光刻机?首先,光刻机并不是简单的一台仪器,光刻机包含各个学科的精华,数学、光学、流体力学、机械、精密仪器、高分子物理与化学、自动化、图像识别等等。实际的光刻机也不是一个国家就可以造出来的。
都知道生产光刻机的一哥是荷兰,但是美国为什么能控制它不卖给中国呢?那是因为里面有美国的技术,作为传统的科技大国,美国的技术早已经广泛地渗透到全球各个产业链的很多环节。但即使是美国这样的科技大国,它也无法单独生产处高端光刻机。荷兰的光刻机可以说是科技全球化的典型产物,这里面是全世界各个领域高精尖的结合。
光刻机的蔡司镜头和机械工艺是德国的,光源设备来源于美国,光学器材技术来自于日本,制程分配技术由美国的英特尔、中国台湾的台积电、韩国三星等一并提供,此外,轴承来自于瑞典,阀件来自于法国。中国,作为一个后面才发展起来的国家,虽然科技取得了巨大的进步,经济也到达世界前列,但整体工业科技水平还不足以制造出高端光刻机,这不是钱可以解决的。
结语垄断、封锁,这也不是第一次了,以前原子弹都可以造出来,现在没理由被光刻机难住,时间问题而已。
世界上三大光刻机?
1、大族激光(002008),最新股价39.35元,总市值419.89亿:2021年6月17日公司在互动平台称:公司在研光刻机项目分辨率3-5μm,主要聚焦在分立器件、LED等领域的应用,今年有望实现小批量销售。
2、张江高科(600895),最新股价16.40元,总市值253.99亿:2021年3月,公司在互动平台表示,上海张江浩成创业投资有限公司2021年投资了上海微电子装备有限公司22,345万元,投资比例为10.779%。
3、晶方科技(603005),最新股价55.50元,总市值188.34亿:2021年6月,公司在互动平台表示,荷兰光刻机制造商ASML为公司参与并购的荷兰Anteryon公司的最主要客户之一。Anteryon为全球同时拥有混合镜头、晶圆级微型光学器件工艺技术设计、特性材料及量产能力的技术创新公司,其产品可广泛应用于半导体精密设备、工业自动化、汽车、安防、3D传感器为代表的消费类电子等应用领域。