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我们能不能用逆向技术复制荷兰的光刻机技术?
光刻,荷兰,技术我们能不能用逆向技术复制荷兰的光刻机技术?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
ASML还有一种独特的合作模式,那就是只有投资了ASML,才能优先获得供货权,也就是说只有客户先要投资自己才行,包括英特尔、三星、台积电、海力士等都在ASML有客观的股份,形成了庞大的利益共同体。EUV光刻机产量有限,大部分订单被合作伙伴抢走了,中芯国际通过多方面努力,成功订购了一台,因为很多原因,至今也没有到货。
总之,荷兰ASML顶级的EUV光刻机,不是靠逆向技术就能复制的,涉及到整个产业链,如果关键零部件的产业链跟不上,即便有“图纸”也造不出来。7nm EUV光刻机有13个系统,3万多个分件,将纳米级别的误差分担到13个分系统,可以说是“神乎其技”了。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
光刻机作为芯片产业非常关键的一个环节,一直制约着我国芯片产业的发展,目前我国的芯片一直停留在28纳米以内,这里最主要的原因是我国没有高端光刻机。
我国光刻机跟世界最先进水平差距仍然很大。
目前全球最先进并量产的芯片已经达到7nm,而且有些国家已经开始研究了3nm的芯片,可见目前我国芯片制造跟国际最先进的水平至少差三代以上。
虽然2018年中芯国际花了1.2亿美元跟荷兰的asml订购了一台7nm的光刻机,但是因为西方对我国实行技术封锁,在这个过程当中也出现很多波折。按照原来的合同规定,荷兰的asml应该是在2019年向中芯国际交货的,但直到现在为止,这台光刻机仍然没有完成交货。
由此可见,没有掌握光刻机的核心技术是多么被动的一个事情,我国作为全球芯片消费量最大的国家之一,每年进口的芯片接近2万亿人民币,但我国却造不出自己的高端芯片,而我国之所以造不出高端芯片,因为我国没有掌控高端光刻机的核心技术。
目前我国自主研发的光刻机已经量产的只有90纳米制程的,而45纳米制程的还在试验阶段。光刻机它不像造靴子或者生产电脑这么简单,它每提高一个制程,技术难度就大大增加,这也是为什么我国的光刻机研究一直停留在45nm而没有更进一步提升的重要原因。而制约我国光刻机研发的,主要是因为我国在一些关键技术领域,比如光源以及镜头等方面没有拿得出手的顶尖技术,结果导致光刻机研发迟迟未有进展。
想要实现光刻机技术突破,我觉得我们应该利用逆向思维开辟新的技术路线。
我觉得我国光刻机的研发目前已经陷入了一个怪圈,那就是一直想沿着asml的路线走,想要复制asml的技术路线,但如果我国长期跟在ASML后面走,我觉得我们是没法赶上asml的,毕竟asml集合了荷兰,美国,德国,韩国等多个国家的技术力量,而且这些国家在芯片技术上本身就处于全球的前列,在这种背景之下,我国完全依靠我们自己的力量去研发是很被动的。
所以我认为我国既然赶不上asml,还不如另辟蹊径,寻找其他提高芯片制造制程的方法,这样说不定还有机会弯道超车。就像当年asml跟日本的尼康和佳能竞争的结局一样。
在2004年之前,实际上asml并不是很著名,市场上的光刻机基本上都是被佳能和尼康给霸占,asml在全球光刻机市场的份额不足10%,但是一次技术路线的选择,后来让asm了独领风骚,一路高歌猛进。
在2004年之前,光刻机的制造工艺主要采用“干式”(以空气为介质)微影技术,但是这个技术后来遇到瓶颈,始终无法将光刻光源的 193nm 波长缩短到 157nm,为了突破这个瓶颈,很多科学家都投入了大量的精力,很多厂家也投入了大量的资金,但在短时间之内,全球都没法攻克这个技术难题,这点有点类似于我国今天研究光刻机一样,
而在“干式”技术难以获得突破,大家都在排队往 157nm 的“墙”上撞时候,时任台积电研发副总经理的林本坚来了个脑筋急转弯:既然 157nm 难以突破,为什么不退回到技术成熟的 193nm,把透镜和硅片之间的介质从空气换成水,由于水的折射率大约为 1.4,那么波长可缩短为 193/1.4=132nm,大大超过攻而不克的 157nm。
但是当时林本坚的这一个技术并没有获得其他厂家的认可,包括尼康和佳能也没有把林本坚这个技术放在眼里,仍然在加大马力攻克“干式”技术。
但是有一个厂家放手一搏跟林本坚合作,大胆变换思维采用了林本坚的技术路线,这个厂家就是asml。2004 年,ASML成功研发出全球第一台浸润式微影机,其波长为132纳米,虽然这个时候尼康也也宣布采用干式微影技术的 157nm 产品和电子束投射(EPL)产品样机研制成功,但是因为asml的光刻机波长比尼康还短25纳米,结果导致很多大型芯片厂家都跑去asml那边,而放弃尼康的光刻机,如此一来,尼康前期投入的大量资金都打了水漂,从此之后尼康的光刻机一蹶不振,而对应的asm则一路高歌猛进,到了2009 年,asml已经全球占据 70%的光刻机市场份额,尼康则从行业老大变成小弟,到了今天全球最顶尖的光刻机基本上都被asml一家垄断了。
从asml和尼康路技术路线的选择这个案例,我们或许能够得到一些启发,既然目前我国在光刻机研发方面一直没有获得进展,为什么不尝试着去研究一下其他新的路线呢?
而且事实证明,采用其他路线,我国是有可能实现弯道超车的。
比如2019年,武汉光电国家研究中心的甘棕松团队,已成功研发出9nm工艺制程的光刻机。与传统光刻机不同的是,此次的国产光刻机利用二束激光突破了光束衍射极限的限制,刻出了最小9nm线宽的线段,实现了从超分辨成像到超衍射极限光刻制造的重大创新,这也是我国独有的技术,我们也用着自主产权。
由此可见,在光刻机的研究道路上,我们不一定要遵循传统的路线,不一定要跟着asml的屁股走,我们完全可以突破固有的思维去寻找其他新的路线,说不定我们能够在未来的光刻机竞争当中实现弯道超车。
回答于 2019-09-11 08:43:50
从理论上看,使用逆向技术确实可以复制荷兰ASML的光刻机技术,但是从实际出发,这是行不通的,就算把光刻机的设计图纸给我们,我们也无法生产。
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