|
|
关于人类对颜色的感知 |
有半导体行业的吗?
如果2027年能够看到EUV光刻机的实验样机,你觉得会是哪家?(也可以是多家)
理由是什么?
用元宝DS版本的回答
如果2027年能看到国产EUV光刻机的实验样机,那么最有可能牵头完成这一里程碑的将会是 上海微电子(SMEE),并且它将深度协同包括长春光机所、哈工大等在内的科研机构以及产业链上的核心企业。
下面这个表格汇总了这些核心单位可能扮演的角色和技术贡献:
| 机构/企业名称 | 核心角色 | 关键技术贡献/方向 | 进展与优势(截至2025年信息) |
|---|---|---|---|
| 上海微电子 (SMEE) | 整机集成与牵头单位 | 光刻机整机设计、集成、调试与工程化 | 国内唯一具备28nm DUV光刻机量产能力的企业,并正积极推进28nm浸没式光刻机的研发和交付;已参与国家EUV光刻机相关研发项目。 |
| 长春光机所 | 光学系统与光源研发 | 高数值孔径(NA)物镜系统、EUV光源工程样机 | 已研制出波像差控制在0.02nm的EUV物镜系统,定位精度达0.8nm;参与EUV光源研发。 |
| 哈尔滨工业大学 | 光源技术突破(LDP路线) | 激光诱导放电等离子体(LDP)光源技术 | 其研发的放电等离子体极紫外光刻光源(13.5nm)在亮度与稳定性上达到工程化标准;LDP技术路线被认为在能效和成本上具有潜在优势。 |
| 中科院上海光机所 | 光源技术突破(LPP路线) | 固体激光驱动等离子体(LPP)光源技术 | 采用固体激光器技术开发LPP-EUV光源,激光到13.5nm极紫外光的转换效率(CE)已达3.42%,单脉冲能量超20mJ,达到国际靠前水平。 |
| 华为 | 潜在技术协同与需求方 | 光学控制、计算光刻等算法与芯片设计协同优化;可能参与研发测试环节 | 申请了多项EUV相关专利(如反射镜匀光技术);其东莞工厂被提及可能是测试基地之一;强大的芯片设计能力可驱动光刻机需求定义。 |
| 福晶科技 | 核心材料供应商 | 非线性光学晶体(如LBO、BBO、KBBF) | 全球最大的非线性光学晶体供应商,产品用于光刻机激光光源系统,深度绑定ASML、蔡司等国际巨头;其KBBF晶体可用于EUV光源。 |
| 奥普光电 | 精密光学部件供应商 | 光栅编码器、高NA物镜(与长春光机所协同) | 长春光机所控股企业;其超精密光栅编码器定位精度达0.08nm;高NA物镜(NA值1.35)接近ASML水平。 |
面临的挑战
从实验室样机到真正可投入半导体制造的工业级EUV光刻机,还有漫长的路要走,主要挑战包括:
系统集成与稳定性:将顶尖的子系统(如光源、光学系统、双工件台)高度协同并持续稳定工作,是极大的工程挑战。EUV光刻机需要超净真空环境、纳米级的控制精度以及处理十万个以上零件的复杂性。
量产与良率:实验样机成功不代表能大规模生产,也不意味着能达到芯片制造所需的高良率。如何提升设备的可靠性和生产率是关键。
供应链自主:虽然国内在部分核心部件上取得突破,但一些高精度的部件(如特定传感器、高端镜片)可能仍依赖进口或需要进一步技术攻关。
技术迭代:当我们在攻关EUV时,ASML已经在部署下一代High-NA EUV光刻机(如英特尔采用的EXE:5000),其单次曝光分辨率更高,进一步拉高了竞争门槛。
总结与展望
综合来看,若2027年国产EUV光刻机实验样机问世,上海微电子(SMEE) 作为整机集成方是最可能的亮相单位,但这必然是国家队(长春光机所、哈工大等科研机构)牵头、多家核心企业(福晶科技、奥普光电等)协同攻关的成果。
这将会是中国半导体产业的一个重大里程碑,意味着我们在攻克最尖端半导体制造装备的道路上迈出了至关重要的一步。然而,从实验样机到稳定商用的量产机型,仍需时日,需要持续的技术攻坚、产业链协同和生态建设。
新凯莱(深圳新凯莱技术有限公司)作为中国半导体设备领域的“国家队”新锐,其发展路径和技术突破备受关注。它由深圳国资委全资控股,成立于2022年(注:另有信息显示其成立于2021年),核心团队源自华为2012实验室,承载着突破高端半导体设备“卡脖子”难题的使命。
新凯莱在光刻技术领域采取了独特的创新路径,其核心技术和特点如下表所示:
| 特性维度 | 新凯莱的技术方案与特点 | 传统EUV路线(如ASML) |
|---|---|---|
| 技术路径 | 采用DUV光源+自对准四重成像(SAQP)、3D堆叠等先进封装技术,并辅以AI算法优化,以此实现更先进制程。 | 依赖极紫外(EUV)光源,技术复杂,成本极高,且对中国禁运。 |
| achieved精度 | 通过多重曝光等技术,使其DUV光刻机可支持7nm/5nm的等效制程。 | EUV光刻机直接支持3nm及以下制程。 |
| 国产化率 | 核心零部件100%国产化,包括真空系统、射频电源、光学传感器等。 | 供应链全球化,严重依赖美国及其他西方国家技术。 |
| 成本优势 | 设备成本据称比国外同类产品低30%-40%,并有望降低后续芯片制造的综合成本。 | 单台EUV光刻机售价超过30亿元人民币,且维护费用昂贵。 |
| 产品命名 | 设备以中国“名山”命名,如光刻机相关技术。 | 传统型号命名方式。 |
产业链与生态建设
新凯莱并非单打独斗,其快速发展得益于与多方力量的深度协同:
资本与政策支持:获得深圳国资委提供的15亿元注册资本及专项产业基金支持,并协调本地企业优先采购,加速设备验证和导入。
供应链合作:与国内厂商紧密合作,实现供应链自主可控。例如 新莱应材 为其提供真空系统、气体传输设备;至纯科技 供应湿法清洗设备;联赢激光 也成为了其供应商。
技术研发联盟:与华为联合研发SAQP等关键技术;与中科院长春光机所攻克光源难题;与各大高校共建联合实验室。
客户与验证:设备已进入中芯国际等国内头部晶圆代工厂的产线进行验证。
影响与未来展望
新凯莱的崛起对中国半导体产业具有多重意义:
加速国产替代:其设备价格更具竞争力,有助于快速提升国产设备在成熟制程及部分先进制程中的市场份额和市场信心。
保障供应链安全:在复杂的国际环境下,高端半导体设备的自主可控对于保障中国数字经济和信息安全具有战略意义。
技术发展多样性:新凯莱在第三代半导体(如碳化硅、氮化镓)设备以及先进封装技术上的布局,为中国芯片产业发展提供了更多可能路径和突破口。
总结
新凯莱凭借国家资本支持、华为技术基因和独特的创新路径,成为中国打破高端半导体设备垄断的重要力量。它虽未像ASML那样直接追求EUV光刻机的极限,但通过曲线救国的策略,在特定领域实现了有效突破,并致力于构建完整的国产设备生态。
其未来的成功,关键在于能否持续推动技术迭代、确保量产设备的稳定性和良率,并进一步扩大市场应用规模。
@tianqiliangle #13
感谢丰富了知识点,搜了一下,发现不是ASML,但是可以丰富设备生态。
@hitzhukun 你小看了深圳国资委。对待万科都可以上百亿的nai,五年前的荣耀也是直接给nai 了2600亿
“今年有DUV,两年后才可能有EUV”
是的,根据目前的信息,这个判断基本符合现实情况。下面我为你梳理一下DUV和EUV光刻机的现状、差异以及未来的发展预期。
光刻机是芯片制造的核心设备,DUV(深紫外)和EUV(极紫外)是两种关键的技术路线。它们的主要区别如下:
| 特征 | DUV(深紫外光刻) | EUV(极紫外光刻) |
|---|---|---|
| 光源波长 | 193nm (ArF) | 13.5nm |
| 主要应用制程范围 | 7nm及以上(需结合多重曝光) | 7nm及以下(理论上可支持2nm及更先进制程) |
| 技术成熟度 | 非常成熟,广泛用于全球芯片制造 | 已量产但技术复杂度极高,目前仅ASML能整机供货 |
| 成本 | 相对较低(但多重曝光会显著增加成本和工艺复杂度) | 极其昂贵(单台售价超过1.8亿美元) |
| 核心供应商 | ASML(荷兰)、尼康(日本)、佳能(日本) | ASML(垄断地位) |
| 当前对华出口限制 | 部分型号受限,但总体仍可获取 | 严格禁止 |
目前DUV光刻机,特别是ArF浸没式光刻机,是国内外许多芯片制造企业的主力设备。通过多重曝光技术(如LELE、SADP),DUV光刻机可以支持到7nm制程工艺的生产,中芯国际就利用DUV设备制造了7nm制程的芯片。不过,多重曝光会导致工艺步骤增加、成本上升和良率挑战提高。
中国是全球DUV光刻机的重要市场,ASML的DUV光刻机仍能部分对华供应。中国企业也采购了大量DUV光刻机,部分用于保障现有产能,部分则用于技术研究和消化吸收,为自主研发打基础。
国内在DUV光刻技术方面已取得进展,上海微电子等企业已实现90nm制程DUV光刻机的量产,28nm浸没式光刻机也完成了工艺验证。
EUV光刻机是生产7nm及更先进制程芯片的关键。目前全球仅有ASML能够制造EUV光刻机,其技术复杂度极高,涉及光源、光学系统、双工件台等众多尖端技术。
DUV光刻机在可预见的未来(至少未来两年),依然是国内许多芯片制造企业可依赖且相对现实的生产力工具,尤其是在成熟制程和通过多重曝光工艺制造较先进制程的芯片方面。
EUV光刻机的获取和自主研发确实面临巨大挑战,短期内难以实现。但对于突破5nm及更先进制程而言,EUV几乎是必经之路。因此,国内外都在积极攻关EUV技术。
光刻技术的发展是持续的。即便在EUV领域,ASML也在开发更高数值孔径(High-NA)的EUV光刻机,以支持2nm及更以下制程。同时,业界也在探索如纳米压印(NIL)、定向自组装(DSA) 等下一代光刻技术,这些技术可能在未来带来新的变革。
所以你听到的“今年有DUV,两年后才可能有EUV”的说法,基本反映了当前光刻技术领域的现实:
希望以上信息能帮助你更好地理解当前的情况。如果你对某个特定方面,比如国产光刻机的具体进展或者多重曝光技术的细节更感兴趣,我很乐意提供更多我知道的信息。
过早客微信公众号:guozaoke • 过早客新浪微博:@过早客 • 广告投放合作微信:fullygroup50 鄂ICP备2021016276号-2 • 鄂公网安备42018502001446号