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光刻机有多难造?

华为、苹果、三星都已经发布了各自的5nm产品,华为的麒麟9000,苹果的A14,还有三星的Exynos 1080。这三款芯片是目前世界上已经发布亮相的5nm芯片。

5nm芯片能否制造出来取决于光刻机设备,到了5nm层次的制造工艺,就必须使用EUV光刻机,而且使用EUV光刻机也不一定能确保制造出来的芯片是完美的。还必须搭配相应的制程技术使用才行。

否则让一个只具备14nm工艺制程的企业,去操作EUV光刻机制造5nm芯片,根本不可能。制程技术和设备缺一不可,掌握5nm制程技术的有台积电和三星,但是能生产EUV光刻机的却只有ASML这一家企业。

因为掌握了EUV光刻机的制造能力,足以让ASML有骄傲的资本。甚至扬言,就算图纸公开,你们也造不出光刻机。

那么光刻机有多难造呢?据资料显示,一台光刻机包含了13个分系统,3万个机械件,以及200多个传感器。有工程师说,光刻机上的一个小零件就需要调整十年时间,尺寸的调整要达到上百万次。

想要保证光刻机的正常运行,每一个生产运行的步骤都要保证成功率高于99.99%。制造光刻机如此困难,难怪传言有图纸也造不出,但中国用行动证明了实力。

用行动证明实力

我国也有自己的光刻机设备制造商,它就是上海微电子。

上海微电子是国内最先进的光刻机设备制造企业,在上海微电子的努力自研下,终于将自主研发的22nm光刻机成功亮相。

据了解,上海微电子借助紫外线光源实现了22nm分辨率,尽管距离ASML的5nm还有一定的差距,但是从低端到中端,再从中端到高端,是需要一个过程的。

就算是ASML实现EUV光刻机设备制造,同样花了几十年来调整设备,才能有如今的成绩。

上海微电子用行动证明了实力,其实中国在高端光刻机制造上,是具备了相应的水准的。

比如光刻机设备供应商华卓精科提供的双工件台打破了ASML的垄断,在核心子系统上,有了一席之地。还有中科院在5nm激光光刻技术上也取得了突破进展。再加上此次上海微电子的22nm分辨率光刻机,距离未来实现中高端光刻机生产,又更近了一步。

对光刻机,半导体的布局

ASML一直想要给中国出货光刻机,但是高端EUV光刻机供不应求,还有相关的规则限制,导致EUV光刻机无法顺利出货给国内企业。

所以ASML一直在极力推销能够生产7nm的DUV光刻机,多次表态要加快在国内市场的布局,并保持开放合作。

但是我们想要有自己的高端光刻机产品,只能依赖自己。在光刻机和半导体的布局上我们已经在不断加速。

比如在光刻机方面,中科院宣布要入局攻克相关技术难题,有了中科院的入局,国家的支持,再难的光刻机技术都一定能突破。半导体的布局更是放在了人才培养,企业扶持方面。

首先是将集成电路列为一级学科,其次是成立南京集成电路大学。企业扶持最高给予免税十年的待遇。通过培养的人才,引入到企业里,为国产光刻机,半导体事业增添助力。

总结

ASML生产的高端光刻机其实运用了很多国外技术,90%以上的先进零部件都来自欧美国家,比如蔡司镜头是德国的,光源设备是美国的,包括台积电和三星也向ASML提供了制程技术。

光刻机制造难度之大非同寻常,正因为如此,我们才要不断突破,取得更大的成就。这是必须要做的事情,哪怕五年,十年都值得付出。