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重生之展翅高飞 谈何容易:国产制程仍滞留90nm,中国芯片商过度依赖荷兰ASML设备ipz-104 xv-940

发表于 2019-11-10 17:25 | 1030 显示全部楼层 |阅读模式

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发表于 2019-11-10 17:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
这是写在帖子头部的内容从群众日报批评《国产光刻机自嗨文》谈起

光刻机是什么?简而言之,就是帮你把CPU从PPT上搬到电脑里的工具,也是这个地球上最值钱的“印钞机”之一。
2018年末的一系列消息,《国产22nm光刻机经过验收环节,贸易化量产获得庞大冲破》等缺少松散观察、大白的诸多文章在收集上疯传。固然群众日报和部分电子科技类门户在第一时候出文驳倒了这些严厉肴杂视听、影响平常读者大白的文章,但因辟谣本钱太低、收集传播众多等身分,致使这些“假消息”至今仍在流毒当中。
谈何容易:国产制程仍滞留90nm,中国芯片商过度依赖荷兰ASML设备  新闻
细读文章以后,大家会了解此次“冲破”照旧在光刻机的“光源”范围的一次国产化盼望,而非光刻机团体落

谈何容易:国产制程仍滞留90nm,中国芯片商过度依赖荷兰ASML设备  新闻
ASML的7nm极紫外光源模组的本钱是3000万美圆,而此番国产22nm所需紫外光源照旧汞灯,本钱仅数万元

由此消息背景观察可知,此次的冲破性盼望仍然是限于光刻机部分性能模块的研发结果,而并非国产22nm光刻机已获得验收。既然真正国产的22nm光刻机仍处在研发阶段(旧年的这一关于22nm冲破性消息仅指光刻机研发的某一范围获得的近战,而非光刻机落地。),那末实在的国产光刻机现在走到哪一步了呢?
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吃瓜大众:“最少也要28nm,大要40nm了吧?”

抱歉,终极答案大要并不能让全数读者满足:中国现在性能最好、已成熟贸易化应用、具有完全自立常识产权的量产化光刻机产物,仍然搁浅在90nm水准,也就是上海微电子的SSA600/20型90nm光刻机:
谈何容易:国产制程仍滞留90nm,中国芯片商过度依赖荷兰ASML设备  新闻
中国现在最顶级的、完全自立常识产权的量产化光刻机:上微电(SMEE)的SSA600/20型90nm光刻机

国产光刻机70年月末、80年月初就已落地,甚至能制造16万像素的CMOS成像元件

业界较为公认的第一台具有中国完全自立常识产权确今世光刻机——GK-3立项于70年月早期,并于1977年研制乐成。经过那时的报道和技术文献获知,GK-3光刻机和那时发财国家的支流光刻机产物工艺差异在20年左右。
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中国完全自立常识产权的首台光刻机:GK-3光刻机(1978年)

而1978~1981年的中科院109厂、878厂、1445所、上海钟表元件厂、上海无线电十四厂等单元也别离按照各自的生产、研发需求,乐成试制了很多光刻机产物。它们供给了以80年月早期最新潮的电子盘算器、电子表以致数码相机(对你没看错)等或流行、或概念级的产物,此时的光刻机水准,离日本佳能、尼康的支流产物差异,也就只要4年左右。
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1981年国产光刻机制造的CMOS成像元件即可到达16万像素级成像结果

可是,随着鼎新开放的深入,机电部45地址1985年乐成研发的分步光刻机经过了那时电子部的技术判定,以为到达了4800DSW的水平(4800DSW为美国于1978年研发乐成的产物),那时中国和发财国家的光刻机技术差异已经收缩为7年。
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图为5G8080 CPU,是1979年仿制8080系列处置赏罚器的试制产物

依照圈内先辈的话说,中国的光刻机成长之路起步之高、供给链全环节自己自足性之强,在80年月前中期到达了颠峰。和西方支流产物相比,行业差异不大(5年左右),且各行业自立研发志愿极为剧烈。
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图为70年月末80年月初品种繁多的试制产物,底子上都是国产光刻机自力更生完成的

在那时的时代背景下,科研职员在研发早期就将供给链(外乡化)渠道、制品率、牢靠性、安定性等多方面身分包含在团体项目计划当中,而非像当前一样平常过度依靠进口材料、进口装备。是以装备一旦经过验收,量产化以后利用于各行业的见效之快、收益之丰,其健康度完全不亚于现现在的IC配套行业。
国产光刻机21世纪再启攀缘之旅,直面进步与差异

时候来到了上世纪80年月末,由于诸多“众所周知”的原因原由,科研范围的成长偏向“换挡提速”,致使中国芯片行业丧失了20年,都是泪!
直到进入21世纪以后,随着多量芯片行业顶尖人材持续归国成长,才有了我们当下这一轮芯片二次反动的机遇。而前文提过的中电科45所,在2002年将分步投影光刻机团队全部入驻上海微电子(SMEE),负担国家“十五”光刻机攻关项目。就是这承袭了中国电科范围三代人、超出半个世纪的沉淀与斥地,才有了现在完全自立常识产权的90nm、110nm、280nm光刻机产物。
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聚集了中国电子科技行业3代人聪明堆集的纯国产化光刻机产物

不要以为它们工艺相对陈旧,要晓得,这个全国上并不是全数的电子装备都需要陪你吃鸡、推塔、做副本,触及到国计民生的庞大项目和系统型工程,依靠纯自立产物才华最大化保证国计民生的安定与平安。
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在光刻机国产化的门路上,我们仍然需要理性面临超出10年的技术差异。但这并不是什么值得惭愧的题目。要晓得,即使贵为行业寡头的ASML,也是聚集全全国几乎全数顶级发财国家之财力、人力、物力,才华制造出每一台当本日下上最好的光刻机。假如没有Intel、三星、AMD、台积电等国际一流企业数以百亿美圆计的投资和无数次的试错、失利,ASML也不会成为本日光刻机范围唯一的霸主。
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ASML(荷兰阿斯麦)光刻机

是以,每一个关注中国科技成长特别是电子范围进步的平常读者,我们要做到的是什么?

  • 了解现状、知己知彼,理性熟悉气力和差异;
  • 摒弃自嗨式无良媒体的报道,客观熟悉IC业真相;
  • 不做偶然义的妄自菲,不成歪曲、毁谤科研职员每一步辛劳汗水换来的常识结晶;
  • 不做盲人摸象之举,切勿以点俱全、掐头去尾放大消息关键字。
中国芯片代工行业支流装备现状(无法:ASML一统江湖)

一口吃成胖子不现实,回到80年月末那种“造不如买”的卖国主义脑筋更不成取。中芯国际现在初步把握的14nm制程技术,依靠的仍然是ASML供给的14nm光刻机来实现,而其他各家外乡芯片厂也都在翘首以盼ASML的各精度光刻机来实现投产(或研发)。
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紫光旗下长江存储(YMTC)用于制造3D NAND的光刻机是ASML(193nm沉醉式)产物

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中国第二大芯片代工企业华虹,年末投入量产的装备也是ASML的193nm沉醉式光刻机

假如没猜错的话,中芯行将上马的14nm产能仍然也是靠这台ASML NXT1980Di完成的:
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ASML高性能级NXT 1980Di光刻机,单价$72000000美圆

而国内确切有用于7nm/5nm生产的高性能光刻机,且在旧年已经投入操纵。这就是2018年12月19日运抵江苏无锡的ASML NTX2000i DUV(双工件深紫外光刻机)。不外这台装备属于韩国厂商,它被SKHynix(韩国今世旗下)无锡工场用于生产高性能DRAM芯片。
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ASML NTX2000i DUV,具有7nm/5nm生产本事,单价约$90000000美圆以上

值得留意的是,2019年9月5日,据韩国《中心日报》报道,在日本当范围定向韩国出口氟化氢、光刻胶、含氟聚酰亚胺等尖端半导体材料后,SK海力士设在中国无锡的半导体工场已经完全操纵中国生产的氟化氢取代了日本产物,可见无锡厂在中韩科技合作范围起到的远不止“代工场”这一项感化,值得称道!
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NXT2000i DUV是极紫外光刻机前的垂危过渡产物,也是前期7nm/5nm产能的垂危补充

而前几日的爆炸性消息《7nm成殇!ASML公布中断向中芯国际供给EUV光刻机,哪怕钱都付了》中,中芯在2018年中向ASML采办的装备应当是比海力士这台呆板更加高级的NXE3400B EUV。
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每台售价近8亿群众币也要买(是的,比一架F22猛禽还要贵。,但现在能否顺遂托付中芯仍存疑

看完上面这些,不晓得读者们心中有何感触。所谓的中国自产自研,在现阶段仍然搁浅在芯片研发的“图纸层面”。笔者绝不是说芯片研发水和蔼履历不垂危,反观全国上绝大大都一流的芯片比如苹果的A系列、华为的麒麟系列处置赏罚器,AMD、Intel的处置赏罚器以及AMD、nVIDIA表现卡,都是精巧的芯片研发水平配合ASML的光刻机构成实物产物的。
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但是,就像大前天这则消息一样,一旦ASML断供光刻机、西方势力限制中国芯片代工产能,这对中国全部科技范围、电子产物范围意味着什么?这把屠刀已经举起来了,而且砍过一次ZTE,谁也不晓得下一次会何时举刀、以及砍向谁。
谈何容易:国产制程仍滞留90nm,中国芯片商过度依赖荷兰ASML设备  新闻


是以,在我们兴奋鼓舞庆贺每一次芯片范围的庞大冲破之时,盼望广大读者们深知ASML已经独霸举世芯片代工场(市占率超出83.7%)的这一现状。假如中国没有自己的光刻机,谈CPU、内存国产化、谈芯片国产化真的无异于掩耳盗铃、大海捞针。
光刻机完全国产化之路仍需长征精神

综上所述,期望短期内里国完全自立、自研的支流级(28nm以下)、性能级(16nm以下)光刻机的制造是不现实的。更加可笑的是,笔者半个月前的一篇文章:《间接把第一代AMD EPYC霄龙,贴上中国制造的标签?不太合适吧》,不但遭到了很多不明真相的读者恶意唾骂和吐槽,甚至还遭到了某大型科技企业公关部分的删稿警告,真是滑稽!
谈何容易:国产制程仍滞留90nm,中国芯片商过度依赖荷兰ASML设备  新闻
呵呵,出格说明的是,这颗CPU不但不是靠中国装备生产的,它的代工方美国GF(格罗方德)也已经凉了。

抛开这些无益的争辩,现在业内支流概念以为,中国在3年内把握7nm的高性能级芯片的制造工艺及芯片研发流程,而制造出对应工艺的光刻机,最少还有15年以上的路要走,这是一次新长征,但它背后有国家大基金和各项政策的保障,有各行各业的刚需支持,有十数亿中国群众的支持,它势必是一次冗长、吃力、布满盘曲与挫折的征程... ...
但是,它势必成功!
附:举世现在具有光刻机生产本事的企业(及代表产物):

  • 荷兰ASML阿斯麦(NXE3400B EUV)
  • 日本Nikon(Ar-F immersion 630)
  • 日本Canon(FPA-5520iV HR Option)
  • 中国上海微电子装备(团体)股份有限公司(SSA600/20)
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