『公司动态』PG电子(中国官方网站)在半导体领域的最新动态,包括技术突破、产品发布及公司活动,见证我们如何推动行业发展。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?

2025-03-21  

  pg电子官方网站 PG平台pg电子官方网站 PG平台在这个科技超级发达的时代,有个东西那可是超级厉害,全球就只有两个国家能掌握,比还稀有,它就是高端光刻机。

  它核心要做的,就是把事先精心规划、设计好的电路图案,按照原本的模样,一丝不差地复制到硅片上头。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图1)

  只有这样,才能保证后续芯片等产品的正常生产与高性能运行,它是半导体制造领域里不可或缺的关键一环。

  比如说现在咱们手机里的芯片,功能越来越强大,这背后就离不开光刻机的作用。

  一个小小的手机芯片,上面集成了数以亿计的晶体管,这些晶体管的布局和连接,都要靠光刻机来完成。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图2)

  日常我们能看到的头发,它的直径大概在0.1毫米,和纳米比起来,那差距可太大了。

  而高端光刻机却要在硅片这么小的操作面上,达到纳米级别的精度,去精准“绘制”电路图案,其难度不言而喻。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图3)

  我们来看一个具体的例子。英特尔公司在不断追求芯片制程的进步,每一次制程的缩小,都需要更高精度的光刻机。

  从早期的微米级制程到现在的几纳米制程,这个过程中光刻机的精度提升是巨大的。

  新闻里也经常报道关于芯片制程的突破。就拿台积电来说,他们宣布实现了几纳米制程的量产。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图4)

  大家知道,制造上越往精细方向发展,难度就越大。每次想要实现更小纳米制程的突破,那都得历经千难万险。

  比如光刻过程中的光线聚焦、掩膜版的精度、硅片的平整度等,这些因素都要精确控制在极小的范围内。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图5)

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图6)

  而且这光还得稳,不能一会儿强一会儿弱,稍微有点波动,整个光刻工作就可能失败。

  就像你在黑暗中用手电筒照亮一个地方,这个手电筒的光要够亮、够稳定,而且光线的颜色还要符合要求。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图7)

  从机械这个角度来讲,光刻机里有个工作台,在运动的时候,得保持超高平稳性与准确性。

  不管是快动还是慢动,都得严格按照设定好的路线、速度来,这样才能满足光刻机在制造芯片时对精度的严苛要求。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图8)

  先说光线强度,光刻的时候,光线不能太亮也不能太暗,得刚刚好,要能随时调节光线强度。

  还有很重要的一点,就是要对光刻最终的结果进行实时查看,看看图案印得好不好、有没有偏差,一旦发现问题就得马上调整。

  在高端光刻机这个领域,荷兰的ASML公司那可是头号玩家,它能取得今天的成就,可不是撞大运。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图9)

  荷兰这个国家打骨子里就特别重视科技,到处都弥漫着浓厚的科技气息,培养出了一大批厉害的科研人才,这给ASML公司提供了源源不断的支持。

  ASML公司特别会交朋友,和全球好多科技企业、科研机构都联手搞研发。像英特尔、台积电这些大佬,都和ASML绑在一起。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图10)

  虽说在当下高端光刻机的激烈角逐里,跟荷兰的ASML比起来,日本稍微落后了那么一点儿,但它依旧不能小瞧了。

  要研制出一台高端光刻机,得花上数亿美元,这还只是个保底的数,实际花的钱没准儿更多。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图11)

  就拿研发新一代光刻机的光源来说,那得反反复复做数不清的实验。每次实验都得掏钱买贵的设备,还得把顶尖的科研人员请过来帮忙。

  但没办法,要想让光刻机精度更高、性能更强,只能咬着牙继续往里头砸钱搞研发。手握这项技术的国家,都把它捂紧紧的,搞技术封锁。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图12)

  就像荷兰的 ASML 公司,虽说跟一些企业也有合作项目,可一涉及到核心技术,那是半点风声都不露。

  在全球市场里,ASML 公司靠着自己的技术优势占了大头,大把的份额都攥在它手里。

  比如咱们中国的企业,想发展自家的高端光刻机技术,一方面得冲破国外的技术封锁,另一方面还得在激烈的市场竞争里杀出一条血路。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图13)

  这些人才得精通机械、电子、光学、软件算法等多个领域,缺了哪方面的行家,这光刻机的研发制造都得卡壳。

  学校虽然有相关的专业课程,但要把这些理论转化为研发和制造,还需要在企业长时间的实践。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图14)

  所以一个从事光刻机光学系统研发的工程师,他不仅要掌握现在的光学技术,还要关注最新的光学研究成果,并且能够将其应用到实际的工作中。

  芯片这东西应用范围很广,日常用的手机、电脑,还有汽车、航空航天这些高大上的领域,都离不开芯片。

  可以说芯片就是现代科技的关键,掌控着各种设备的运行,而高端光刻机就是孕育它的母体。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图15)

  通信设备里也得用芯片,没了高端芯片,一些先进功能就实现不了,在和同行竞争的时候,优势就不那么明显了。

  从生产光学材料,到精密机械加工,再到制造电子元件,还有软件开发,都被它拉动起来了。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图16)

  研发人员天天泡在实验室里,鼓捣新的材料,钻研新的加工工艺,就盼着能做出更高质量的光学镜头。

  精密机械加工企业也一样,为了给高端光刻机提供精度更高、性能更优的零部件,不断升级设备,提高自身的加工精度和效率。

  这些相关产业一步步发展壮大,反过来又给整个科技产业注入了源源不断的动力,推着科技产业大步向前迈进。

全球仅两个国家掌握比还稀有高端光刻机究竟有多难?(图17)

  它涉及到多个领域的尖端技术,面临着巨大的研发成本、技术封锁、人才培养等诸多挑战。

上一篇:台积电暂停向中国大陆供应7纳米及更先进制程芯片的影响分析
上一篇:ASML新专利:提升光刻工艺的测量精度

猜你喜欢

  • 台积电决定向美国投巨资

    台积电决定向美国投巨资

      台积电(2330)昨(12)日公告首度在美国亚利桑那州新厂召开董事会后的七项决议,以核准约171.41亿美元(约新台币5,639.13亿元)资本预算,及在不超过100亿美元(约新台币3,289.84亿元)额度内增资旗下TSMC Global等议案最关注。  台积电昨天董事会决议公告中,并未出现外界预期与美国直接相关...
  • 突破技术壁垒:Rapidus与博通携手开发2纳米制程芯片原型

    突破技术壁垒:Rapidus与博通携手开发2纳米制程芯片原型

      在全球半导体产业的竞争日益激烈的背景下,日本半导体厂商Rapidus最近宣布将与美国博通公司达成战略合作,最早将在今年6月提供其2纳米制程芯片原型。这一消息引发了行业内的广泛关注,预示着日本在尖端半导体技术研发方面可能迎来一个新纪元。  近年来,日本半导体行业经历了多年的低迷,面临巨大的竞争压力。随着美国、中国等国...
  • ASML新专利:破解光刻匹配性能的未来之路

    ASML新专利:破解光刻匹配性能的未来之路

      2024年12月3日,ASML荷兰有限公司宣布取得了一项名为“确定光刻匹配性能”的专利(授权公告号CN114391124B),这一消息在半导体行业引发广泛关注。光刻技术是集成电路制造过程中的关键环节,而光刻匹配性能对于提高芯片制造的精度和效率至关重要。  ASML作为全球领先的光刻设备制造商,其技术研发始终处在行业...
  • 2纳米时代将迎来谁的王者?台积电与三星的制程大战

    2纳米时代将迎来谁的王者?台积电与三星的制程大战

      随着生成式AI浪潮的兴起,全球对半导体先进制造技术的渴求越发强烈。而2纳米制程的商用时间节点锁定在2025年,让这个话题的热度再度升温。在最近举行的IEEE国际电子器件会议(IEDM)上,全球晶圆代工巨头台积电公布了其创新的2纳米(N2)制程技术,展现出惊人的技术优势:相比上代N3制程,性能提升15%,晶体管密度提...
微信

手机扫一扫添加微信