光刻机世界最尖端的科技(光刻机是世界最尖端的
光刻机世界最尖端的科技。在芯片制造领域,台积电是全球最大的芯片代工厂,也是目前唯一一家能够生产5nm芯片的企业。而三星虽然在芯片制造领域不如台积电,三星也拥有自己的芯片代工厂,并且三星的芯片代工技术也非常先进。所以,三星在芯片制造领域的实力还是非常强的。不过,三星的芯片制造也存在一定的问题,那就是三星的芯片生产工艺比较落后,而且三星的芯片产能也不是很高。
1、光刻机精度排行榜?
世界上最好的光刻机不是来自美国,韩国,英国、日本等这些芯片强国,而是来自荷兰。
光刻机是生产大规模集成电路的核心设备,是制造和维护光学和电子工业的基础。光刻机技术目前是世界上最尖端的技术之一,只有少量国家掌握,所以光刻机的价格是非常昂贵的,世界上顶级光刻机就是荷兰生产组装的光刻机,一台高端的光刻机甚至可以卖到6亿元左右(目前全球最贵的EUV光刻机单台售价已经超过6.3亿元),即便卖这么贵还供不应求,很多订单都需要排队生产,甚至有部分国家给再多的钱也买不到。
世界上最顶尖的光刻机
现在世界上最先进的光刻机是荷兰的ASML,就是日本的NIKON和日本的CANON,这三个品牌是世界上最好的了,荷兰的最好,因为荷兰的是各国高科技的合成产品,最主要的光源和镜头来自德国,荷兰的光刻机90%的零配件是全世界采购,一台光刻机的配件超过五万的零件,90%的配件来自全世界,也就是说约四万五千个零件来自世界各地。
目前在全球45纳米以下高端光刻机市场当中,荷兰ASML市场占有率达到80%以上,而且目前ASML是全球唯一能够达到7纳米精度光刻机的提供商,所以ASML才是全球芯片业真正的超级霸主一点都不过分。正因为得益于技术领先,目前ASML的市场份额也是很大的,目前全球知名芯片厂商包括英特尔、三星、台积电、SK海力士、联电、格芯、中芯国际、华虹宏力、华力微等等全球一线公司都是ASML的客户
2、乌克兰的光刻机是世界上最好的吗?
光刻机是生产大规模集成电路的核心设备,是制造和维护光学和电子工业的基础。光刻机技术目前是世界上最尖端的技术之一,只有少量国家掌握,所以光刻机的价格是非常昂贵的,一台高端的光刻机甚至可以卖到6亿元左右(目前全球最贵的EUV光刻机单台售价已经超过6.3亿元),即便卖这么贵还供不应求,很多订单都需要排队生产,甚至有部分国家给再多的钱也买不到。
对于这么尖端的技术,按理来说那些芯片强国应该是光刻机的制造强国才对,但让大家感到意外的是,目前世界上最好的光刻机不是来自美国,韩国,英国、日本等这些芯片强国,而是来自荷兰。
目前在全球45纳米以下高端光刻机市场当中,荷兰ASML市场占有率达到80%以上,而且目前ASML是全球唯一能够达到7纳米精度光刻机的提供商,所以ASML才是全球芯片业真正的超级霸主一点都不过分。正因为得益于技术领先,目前ASML的市场份额也是很大的,目前全球知名芯片厂商包括英特尔、三星、台积电、SK海力士、联电、格芯、中芯国际、华虹宏力、华力微等等全球一线公司都是ASML的客户。
比如2018年全球光刻机出货量大概是600台左右,其中荷兰的ASML出货量就达到了224台,出货量占全球的比例达到30%以上。
,乌克兰光刻机不是最好的。
现在世界上能生产光刻机的国家只有荷兰、日本和中国,其中只有荷兰能生产高端光刻机,中国只能生产相当高性能的,是全球3个仅有的国家之一。
光刻机是生产芯片的机器,集合了当今世界在激光、显影、刻蚀等方面的前沿技术,号称世界上最精密仪器。
在光刻机领域,最好的制造商是荷兰的阿斯麦公司,乌克兰作为发展中国家,不具备生产制造光刻机的条件!
乌克兰不制造光刻机。
目前全球仅有四家公司有能力制造光刻机,分别是荷兰阿斯麦尔、日本的尼康和佳能、中国上海微电子。其中仅有荷兰阿斯麦尔公司能够制造高端euv光刻机,三家可以制造中低端的duv光刻机。
所以乌克兰是没有能力制造光刻机的,是荷兰不是乌克兰。
3、为什么全世界只有荷兰能够制造顶级的光刻机?
目前全球市场上主要的光刻机供应商有荷兰的ASML(阿斯麦)、日本的尼康和佳能以及中国的上海微电子。
其中阿斯麦和尼康可以设计生产高端光刻机,而佳能和上海微电子实力要弱一些,目前只能生产低端光刻机。
但在超高端领域,也就是EUV(极紫外光刻)领域,荷兰阿斯麦可以说是一枝独秀,将其他三家远远的甩开。
在20年前,日本尼康是光刻机行业绝对的王者,当时阿斯麦在光刻机市场的占有率仅有10%,完全是个小弟。
阿斯麦的前身是荷兰ASM国际,这是一家半导体设备代理商,一次偶然机会使ASM国际与飞利浦发生了关系。
当时的飞利浦研制出一台光刻机原型,打算找企业合作以分担成本,于是ASM国际向飞利浦伸出了“橄榄枝”。
飞利浦当时根本瞧不上这家名不见经传的代理商,但大公司都对该项目不感兴趣。
无奈的飞利浦只能与ASM国际合作,双方成立合资公司阿斯麦。
当时的飞利浦对这一项目已不抱任何希望,与ASM国际合作只是想减少损失。
新成立的阿斯麦连办公室都没有,数十名员工常在板房中办公。虽然他们做出了一台光刻机,但并没有市场。
当时的光刻机市场几乎被日本尼康垄断,就这样一家艰难起步的企业,在2004年彻底翻身,一举压倒了尼康。
现在的阿斯麦光刻机行业的领头羊,在EUV领域没有任何生产商能与阿斯麦一较高下,包括昔日的老大尼康。
尼康目前的ArF浸入式光刻机,在技术指标上可以算是高端产品,但与阿斯麦超高端EUV光刻机还有差距。
那么,问题来了,荷兰阿斯麦是如何后来者居上的?
有三步骤,一是准确把握光刻机技术方向,二是加入美国极紫外光研发组织,三是开放式创新理念。
先说阿斯麦把握光刻机发展方向。90年代,芯片制造还是用干式微影技术,但光源波长却无法达到157纳米。
为了缩短光源波长,整个半导体行业都在加大研发,但结果一直不理想。这时台积电副总林本坚有了新思路。
他提出将透镜和硅片间的介质从空气换成水,波长可以缩短到132纳米,这一招轻松就攻克了157纳米瓶颈。
这一方案就是比较著名的“浸入式光刻技术”,但遗憾的是,当时所有大公司都不看好这个技术,都害怕亏钱。
在一番痛苦抉择之后,阿斯麦决定孤注一掷,与台积电林本坚合作。除台积电外,英特尔也答应将采购产品。
这给了阿斯麦信心,在2014年就研制成功全球首台浸润式微影机。阿斯麦依靠成熟的技术,一举拿下了市场。
再说阿斯麦加入极紫外光研发组织。在新光源问题上,美国顶级芯片巨头联合摩托罗拉等公司成立攻关小组。
研究目标只有一个,那就是极紫外光刻机的可行性。当时美国并不想让阿斯麦和尼康外国公司加入研发组织。
但阿斯麦并没有放弃,它承诺在美国建厂并购买原材料等条件后,美国终于同意阿斯麦加入,而尼康被排除。
这一决定影响深远,直接将尼康排除在极紫外光领域之外,而阿斯麦一步登天。
在享受基础研究成果的,阿斯麦相继收购了美国光刻机巨头硅谷光刻集团以及准分子激光源企业Cymer。
这一并购,可以说是打通了超高端光刻机的全产业链。最终使得阿斯麦一家独大的垄断了超高端光刻机市场。
说阿斯麦的发展理念。光刻机的研发生产是非常烧钱的,一台EUV光刻机售价高达1.2亿美元,重180吨。
阿斯麦巧妙的采用外包模式,10万多个零件来自全球各地,这样能快速集成各领域最先进的技术将对手甩开。
,阿斯麦将供应商视作研发伙伴,用部分利润来换取供应商的技术。还用股权来将客户捆绑,实现共赢。
英特尔、台积电、三星总共给阿斯麦注64.75亿美元入股,这使阿斯麦降低了经营风险,进一步稳住霸主地位。
综上,阿斯麦的成功,偶然中蕴含着必然,独特的眼光让其绝处逢生,积极的态度占据了先机,创新的理念成就了霸业。
估计大家都有一些不服气,凭什么荷兰这个盛产郁金香和牛奶的小国会掌握全世界最顶尖的光刻机?中国、美国、俄罗斯、德国和日本等超级大国都没法拥有同等的技术?其实大家只要了解ASML这个公司的发展史就会发现,他们能够达到全世界领先绝非偶然。
ASML的前身是飞利浦
近几年中国的芯片问题让ASML这个公司逐渐走进了我们的视野,很多人可能会觉得它崛起的莫名其妙,有多少人知道它其实是含着金钥匙出身呢?它的前身正是大名鼎鼎的飞利浦,它从飞利浦分裂出去也是有意为之。
在上世纪七十年代飞利浦开始踏足晶体管和集成电路,在这期间它们先后发明了 CCDs 和 LOCOs,为公司后续在晶体管和集成电路上的突破奠定了基础。紧接着他们在1965年生产出了第一块集成电路,这让公司对进军半导体行业充满信心。
随着公司逐渐发展,公司高层逐渐发现把半导体部门放在公司中对其是一种限制,已经有意想要把它分割出去。在1984年飞利浦当时碰到了严重的资金问题,于是在集团内部进行了大规模的裁员,ASML也就在那时顺利的从飞利浦分离了出去。
不过ASML的原班人马毕竟是从飞利浦出去的,这让公司全体上下都延续这飞利浦的制造基因,于是他们在公司产品上精益求精,这样光刻机产品领先全球也算不上意外。
公司掌握着大量密不外传的技术
目前在光刻机领域最顶尖的产品就是EUV(极紫外光)光刻机,它对零件和技术的要求都非常之高。ASML之所以能够牢牢的掌握着EUV光刻机的话语权,这和他们的专利以及秘密技术有关。
在专利方面在2019年ASML就已经掌握了多达12000个EUV的核心专利,这一数据超过了尼康和佳能的总和。换句话说只要你想造出EUV光刻机,那么必须支付给ASML公司大量的专利费用。
其实ASML的大杀器不是已经申请的专利,而是很多密不外传的核心技术。专利是有钱就可以买到,秘密技术为了保密只有自己公司知道。ASML隐蔽的核心技术包含了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域等多个领域,目前并没有一个准确的统计数字,很可能是比专利数量更多,这才是其能够屹立不倒的底气。
就像ASML高管曾经说过就算是给图纸我们也造不出光刻机,虽然这句话听着让人很不服气,事实就是如此。
和很多公司进行利益捆绑
估计很多朋友都会有这样一个疑问,ASML把持着所有的高端光刻机市场,这难道不涉及到垄断问题吗?ASML自然也意识到了这一点,于是它和基本上所有的供应商和同行进行利益捆绑。为了做到这一点,它出了一个相当奇葩的规定,那就是只有投资了ASML,才能获得优先的供货权。
于是出现了这种奇怪的现象,在2009年ASML遇到困难的时候,英特尔、三星和台积电这三个ASML的大客户筹集了52亿美元支援ASML,让其顺利的度过了难关。不过这些公司也并不是没有收益,他们不止可以每年获得分红,还能拿到优先的供货权以及半导体行业的话语权,顺便减少了自己的研发投入,基本上算是一举多得吧。进行利益捆绑的还有ASML的供货商,比如提供顶级镜头的蔡司,提供稳定极紫光源cymer等。
ASML基本上把所有的供应商和大半个半导体圈的顶级公司变成了自己的亲密战友,大家一起吃大锅饭一起获得收益,自然也就没有人会起诉ASML公司垄断了。
ASML的起步就相当高,再加上多年一直深耕光刻机领域,取得这种成绩也无可厚非。现在世界光刻机的第一梯队是ASML,第二梯队是佳能以及尼康,第三梯队才是我们中国的光刻机企业。
不过现在国家已经对半导体行业进行一定的资金和技术的倾斜,虽然短时间内不会有明显的成绩,也给相关的企业提振了信心。希望我们国家的相关企业能够再接再厉,在光刻机上取得更多的话语权,这样我们才能够在芯片领域取得更多的突破,否则华为永远不会是一个受害者。
其实在上世纪70年代,我国就已经制造出来了自己的光刻机,由于种种原因的限制,我国的技术滞后了。如今,全世界只有荷兰的阿斯麦公司(ASML)能够制造顶级的光刻机。说简单点,光刻机的作用类似于“洗照片”,光刻机是芯片制造的关键,,广泛应用于半导体行业。最便宜的光刻机价格也在10亿左右,拿ASML公司来说,10年只生产了57台光刻机,可见制造光刻机的难度有多大。
光刻机的用途
拿一台电脑来说,核心就是CPU、显卡,对于手机而言,核心是芯片,而这一切都离不开集成电路,集成电路就是把电路小型化的一种方式,拿一个集成电路插座来说,精密度也极高,而这只是一个插座而已,对于手机、电脑、半导体行业而言,对于集成电路的精度要求更高,直白来说,光刻机就是一台生产高精度集成电路的机器,而荷兰ASML生产的第五代光刻机,它的加工精度为7纳米,相当于一根头发的1/10000,这儿的加工精度指的是加工工艺节点,工艺节点泛指在集成电路加工过程中的“特征尺寸”,这个尺寸越小,表示工艺水平越高。
制造高精度光刻机的技术瓶颈是什么
目前能生产顶级光刻机的有荷兰和日本,并不代表别的国家就不能生产出来光刻机,其实我国如今也能生产出来自己的光刻机,早在1972年,上海就制造出了光刻机。我们造出来的光刻机精度不够,最高的精度也只能达到9纳米,相比荷兰最先进的光刻机达到的5纳米,还有很长很长的路要走。
光刻机总体结构由以下部分组成:照明系统、掩模台系统、自动对准系统、调平调焦测量系统、框架减震系统、整机控制系统、整机软件系统、环境控制系统、掩模传输系统、投影物镜系统、硅片传输系统、工件台系统。光刻机的原理是投影+单反,而和投影密切相关的是光源和镜头。而全球镜头技术最牛的是日本,,一台光刻机组装起来需要3万个元件,装配不是问题,要让这3万个元件做到很好的耦合,达到高标准的精度又谈何容易?至于说为什么只有荷兰才能制造顶级光刻机,是因为ASML公司把大多数精力都放在组装上,90%的配件都是从全球采购的,类似于外包物流,所以ASML公司最强的是组装技术。
为什么我国制造不出来顶级的光刻机?
1、我国能制造光刻机,只是精度远远不够
拿我国目前能制造光刻机的上海微电子装备有限公司来说,生产出来的最高精度的光刻机为90纳米,相比于期的ASML公司来说,技术上可能落后了15年左右。
2、个人认为人才流失、经费不足是最主要的原因
拿我顶级学府清华北大来说,毕业生中将近有30%的人选择出国留学,而出去的这一部分人,大多都留在了欧美,这可是最顶尖的人才,我们为什么就留不住人才,致使这么多人才外流?,研究光刻机需要很多的经费和投入,个人认为投入不足,不够吸引高端人才也是一个原因。
3、华为能承担这个重任吗
华为的技术虽然强大,华为的技术重心在芯片设计领域,而光刻机是生产芯片的最核心设备,如果华为真的要研制自己的光刻机,估计还有很长的路要走,实属不易。
我认为,我国制造不出顶尖光刻机的根源是经费的不足和人才的流失。科技强国、教育兴国,制造光刻机也不是一朝一夕的事,只要我们有足够多的人才,足够优秀的人才,到了一定时间,顶级光刻机自然就制造出来了。
4、全球最先进光刻机厂商ASML无锡建厂,是真的吗?
阿斯迈在无锡设厂的消息是真的。但建厂的目的与大多数人的想法不同。
大多数人可能认为asmai是用来制造光刻机的。我国可以在国内生产世界上最先进的光刻机。这避免了荷兰政府限制从荷兰进口的情况。
事实上,中国从阿斯马进口的光刻机无法供应。不是说阿斯玛没有卖给我们。主要原因是荷兰政府出于各种原因限制出口。
,令人失望的是,ASMC在无锡的工厂不生产光刻机。ASMC在无锡设立工厂有两个目的。
一是组建技术研发升级团队。事实上,它是一个占地约2000平方米的技术中心,拥有近200人的专业团队,从事光刻设备的维护和升级;
二是维修保养队伍。拥有2000多平方米的供应链服务中心,为客户提供高效的供应链服务,为设备安装、升级和生产运营所需物资提供更高层次的物流保障。
从无锡工厂的建设内容可以看出,这里没有生产光刻机。只是技术服务和售后服务。
它不能建工厂的原因也是因为美国人的限制。ASMC最早是在美国人的帮助下发展起来的,美国人帮助ASMC打败了前光刻巨头尼康。现在ASMC的很多零件和技术都来自美国,所以美国绝对不会让ASMC在中国直接生产光刻机。
最近的阿斯麦非常的热门,对于他是谁我就不垒述和介绍了。在无锡市场这个事情是真实的。
光客机最近一直是困扰着我们,悬在我们头上的一把剑,没有办法自主生产芯片,让中国的科技企业总是有一把刀架在脖子上一样。
我们会希望中国能自主生产光刻机来制造芯片,而现在比较先进的也就是阿斯麦尔,中国自主生产的。是上海微电子生产的,而芯片的生产厂商是。中兴国际,而阿斯迈尔在无锡建立的这个厂,与其说是一个厂,不如说他是一个售后服务研究中心。因为光刻机这种设备并不是买来就人人都会使用,人人都会调试的。整个设备的安装周期就有一年左右的时间。并且会需要一个长期的售后和培训的过程。
而无锡建立的这个厂似乎就是做这个工作的,帮中国的客户调试已经到货的机器,培训操作人员进行售后维护和技术升级研究的。他目前并不会承担一个生产光刻机的作用。
ASML有这样的举动是国际的芯片制造业务即将或正在发生改变。我国在大力推进芯片制造国产化,就是最好的证明。
2018年芯片总销售额为4167亿美元,其中中国进口超3121亿美元的芯片,出口仅846亿美元。一进一出相差2275亿美元。其实不能单以进口额来看我国芯片的自供率。因为国内生产的很多手机和电脑是进口芯片,然后国内组装,再整体出口。
但中国是最大的电子消费国,这是事实。我国芯片自供率非常低,现在我国政策提高自供率。ASML正是预见到中国的政策和市场,才为国内的企业做好服务。
接着要明白一点不是所有的设备都禁止,一些相对落后的设备,ASML还是可以卖给中国。一是企业也要生存,也要发展,没钱哪来的研发经费;二是国内设备制造商,也在突破技术。ASML不赶紧卖,不赶紧占领市场,要等到国内的厂商占领吗。谁会那么傻。所以ASML卖不卖设备是看在什么时候。
ASML在中国建厂完全是自媒体的自嗨文,目的我想你也知道。
ASML在中国建立的是服务中心。目的有窗口两个第一个窗口是做好售后服务窗口;第二个窗口是为中国的芯片制造企业提供购买设备服务。说不好听点就是做好沟通服务,卖设备,赚中国钱。说好听点是帮中国提高芯片制造产能。
高端设备不卖给我们,这是因为有40多个国家签订了“瓦森纳协议”,所有的高科技不能向中国出售。
5、高端光刻机是否比做原子弹还难?
其实是两种不同的东西也本身可比性,因为概念不一样,相互之间拿来做比较本身就不适合,不过呢到底哪个更难一点呢,原子弹的结构其实很多有一点工业基础的都知道,像某半岛国家都能制造,像印度巴基斯坦都能搞得出来,有可能他们获得了外来的技术支持。
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