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光刻机哪个国家的最好 为什么荷兰的ASML公司拥有高端的光刻机技术_荷兰光刻机为什么厉害

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-16 10:34:08

荷兰的光刻机最好。荷兰的光刻机技术最好的公司是在1984年由飞利浦和先进半导体材料国际合资成立的ASML公司,在1995年,ASML通过收购菲利普所持有的股份,成为了完全独立的公司,其总部在荷兰的费尔德霍芬。如果你对 光刻机哪个国家的最好 感兴趣,请继续往下阅读。

光刻机

1、光刻机,别名为掩膜对准曝光机、曝光系统,其外文名为lithography,在制造芯片的主要装备。

2、世界上光刻机的主要厂商有荷兰的ASML公司、日本的尼康、日本的佳能、上海微电子装备等。

3、光刻机是当今世界上最尖端的技术之一,拥有光刻机技术的国家很少,其不仅价格十分昂贵,且供不应求。

4、荷兰的ASML公司在45纳米以下的高端光刻机的市场上占额达到百分之八十以上,而且是全世界唯一可以达到7纳米精度光刻机的供应商。

为什么荷兰的ASML公司拥有高端的光刻机技术

荷兰的ASML公司之所以可以拥有高端的光刻机制造技术,是因为其资金充足,一直专注于光刻机技术的研发,同时还有良好的科技共享的环境。以上便是对光刻机哪个国家的最好这一问题的解答,希望对你有所帮助。

荷兰为什么能造光刻机?

在芯片制造过程中,有这么一项步骤:利用紫外线去除晶圆表面的保护膜。用以完成这一个步骤的机器,我们称它为光刻机。

芯片制造,光刻机是核心设备。目前在光刻机领域,有四个档次,分别是超高端、高端、中端和低端,分别对应的节点是5/7nm工艺、7-28nm工艺、28-65nm工艺和65-90nm工艺。

如今,任何电子设备几乎都离不开芯片,而自从芯片工艺进入到7nm时代后,需要用到一台顶尖的EUV光刻机设备,才能制造7nm、5nm等先进制程工艺的芯片产品。目前,这种顶尖的EUV极紫外光刻机,只有荷兰光刻机巨头ASML(阿斯麦)才能制造。

如果没有光刻机,即使能设计出最为先进的芯片,也无法进行制造和封装等后续的操作。这也就是为什么华为海思研发的基于5nm工艺的麒麟9000芯片,在国际上都享有盛名,但没有高端EUV光刻机的支持,就算拿到世界第一,也无用武之地。

为什么最顶尖的光刻机是来自荷兰,而不是美国?

20世纪60-70年代,光刻机的早期发展阶段,美国是走在世界前面的。那时的光刻机原理很简单,就是把光通过带电路图的掩膜投影到涂有光敏胶的晶圆上,那时的晶圆也只有1英寸大小。

80年代左右,由于美国的扶持,一些装配产业向日本转移,日本也抓住了机遇,在半导体领域趁势崛起。

90年代,日本的半导体产业成为了全球第一,出口额超过美国。

1984年,荷兰光刻机厂商ASML成立,此时的阿斯麦只是飞利浦和一家小公司ASM International以50:50的比例组成的合资公司,最初员工只有31人。在成立初期,ASML没钱没客户,甚至只能在简易木板房工作。

1997年,英特尔和美国能源部牵头组建EUV LLC前沿技术组织,集成了通讯巨头摩托罗拉、IBM、芯片巨头AMD,以及能源部下属三大国家实验室:劳伦斯-利弗莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室和劳伦斯伯克利实验室。

这些实验室是美国 科技 发展的幕后英雄,之前的研究成果覆盖物理、化学、制造业、半导体行业的各种前沿 科技 。

此时的美国政府将EUV技术视为推动本国半导体产业发展的核心技术,并不太希望外国企业参与其中,但是此时美国本土光刻机企业已是“扶不起的阿斗”。

最后,ASML同意在美国建立一所工厂和一个研发中心,以满足所有美国本土的产能需求,保证55%的零部件均从美国供应商处采购,并接受定期审查,才被纳入美国EUV LLC联盟。

这也就是为什么说“ASML一半是欧洲的,一半是美国的。”

ASML被允许加入EUV LLC之后便顺风顺水一飞冲天,而尼康和佳能却被排除在外,从而失去了未来的门票。

十多年来,ASML一直都占据着全球第一的位置,而ASML的总裁也曾表示,即使他们将EUV光刻机制造的图纸公开,也没有一家公司可以顺利制造出来。

EUV光刻机,这台比原子弹还难造的机器,单台售价超过1.2亿美元,虽然价格高昂,却依旧供不应求,甚至有些国家就算出价再高也买不到。

一台顶级的EUV光刻机重达180吨,包含大约10万个零部件,全球供应商超过5000家,需要40个集装箱运输。即使你购买到了ASML的EUV光刻机,如果没有他们的帮助,你也无法正常安装使用,整个光刻机设备的安装调试就需要一年时间。

虽然ASML是一家荷兰公司,但它的背后却有着欧盟及美国的力量,很多关键技术都是由美国及欧盟国家提供的。一台顶尖EUV光刻机的零部件中,美国光源占27%、荷兰腔体和英国真空占32%、日本材料占27%、德国光学系统占14%,它是全世界顶尖技术的结晶。

目前中国的光刻机领域还处于初步发展阶段,上海微电子已经能够实现90nm光刻机量产。但是90nm之后,还有65nm、45nm、32nm、22nm、14nm、10nm、7nm、5nm,这些节点技术一步一个坎,有些坎几年都未必能更新出一代。万里长征才开始第一步。

文 深挖DIG

全球最强的光刻机为何出在荷兰,而不是美国日本德国?

科技发达

一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。Photolithography(光刻) 意思是用光来制作一个图形(工艺);

在硅片表面匀胶,然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。

高端的投影式光刻机可分为步进投影和扫描投影光刻机两种,分辨率通常七纳米至几微米之间,高端光刻机号称世界上最精密的仪器,世界上已有1.2亿美金一台的光刻机。高端光刻机堪称现代光学工业之花,其制造难度之大,全世界只有少数几家公司能够制造。国外品牌主要以荷兰ASML(镜头来自德国),日本Nikon(intel曾经购买过Nikon的高端光刻机)和日本Canon三大品牌为主。

为何荷兰能垄断光刻机?其实技术难度堪比登天

如果在马路上看到这种货车,一定要躲远一点,万一不小心碰一下,几个亿可能就没了。这里面装的就是目前世界上最高端的EUV光刻机,华为就是因为这个被卡了脖子,单台售价1.3亿美元,比波音737客机还要贵,全世界只有一家公司能够生产这种高端光刻机,就是荷兰的阿斯麦尔。那为什么只有荷兰能够制造出如此高端的光刻机呢?日本,德国,美国这些传统的 科技 强国,为啥就不行了呢?

我们先把视角从阿斯麦尔,拉到全球芯片业两大巨头的竞争。英特尔的新CEO基辛格,才刚刚上任就剑指台积电,他强调台湾是一个不稳定的地方,台积电一边争取美国的补助,一边却把最先进的产品留在台湾制造,他呼吁美国政府要重振自家芯片产业。他口中的自家人,就是英特尔。

而英特尔与台积电之间的对决,真正的重点就在于EUV光刻机。目前台积电在光刻机的数量与经验方面,都对英特尔保持领先。我们假设台积电和英特尔用相同的速度购买新设备和研发新技术,那么台积电就能一直保持对英特尔的领先地位,英特尔永远无法翻身做大哥。

芯片产业可以说是目前全球最重要的产业,这两年受到缺芯影响,很多电子产品以及 汽车 等需要用到芯片的产品,都有涨价的现象。现在的世界已经离不开芯片的计算。而影响芯片产业强弱格局的关键因素,就是阿斯麦尔生产的EUV光刻机。

EUV光刻机到底是一台什么样的机器?阿斯麦尔又是一家怎样的公司呢?想要了解这些东西,我们得先从芯片的制造过程谈起。所谓的芯片,还有另外一个名字叫做集成电路,一个指甲盖大小的芯片上面就能堆放上百亿个晶体管。几乎所有的电子产品都需要它,才能正常运转。

芯片的制造就像是盖房子,首先第一步是要先规划出房子的设计图,芯片工程师会根据芯片要有的功能,画出相对应的电路图,有了电路图之后,还要有地方堆放电子元件,就像是我们盖房子,必须要先有块地皮一样。而这个地皮就是晶元,有了晶元之后,要如何把电路设计图缩小并印上去呢?答案是靠光。透过紫外光把设计图缩小到晶元上面,一个晶元的最终品质如何,这一步非常关键。接下来晶圆还要再封装一个绝缘的外壳,到此芯片的生产就算是完成了。

上面我们说过:光刻是芯片品质的关键,换句话说就是谁能得到最先进的光刻机,谁就能在芯片竞赛中超越对手。那最优秀的光刻机要找谁买呢?当然就是阿斯麦尔,而且全球仅此一家。虽然光刻机市场上不止阿斯麦尔一家,还有日本的佳能和尼康,但日本的光刻机只能在低端领域混,高端光刻机只有阿斯麦尔能够制造。那为什么只有阿斯麦尔能够制造出最高端的光刻机呢?日本,德国,美国这些传统 科技 强国哪个不比荷兰要强。

阿斯麦尔的EUV光刻机单台造价1.3亿美元,为什么这么贵呢?因为它几乎是融合了当前全人类的最高智慧结晶,想要完成一台EUV光刻机的制造,需要集结全球10多家顶级公司才能做得到。可以这么说,目前不存在哪家公司可以单独搞定全部零配件,EUV光刻机是建立在一条极度精密的产业链之上的,每一个关键零配件单独拿出来,谁能做好谁就是那个领域的世界顶尖。

反射镜是由德国的蔡司生产,对镜片光滑度的要求简直达到了逆天的级别。假设一个反射镜面跟德国面积一样大,那么镜片上最高的凸起也不能超过1厘米。阿斯麦尔的优势就在于,它牢牢掌控了整个产业链,光源来自美国,镜片来自德国,一台光刻机涉及多个 科技 强国的10多家顶级公司。之所以是荷兰的阿斯麦尔能够做到这件事,而不是日本,德国,美国的公司,这个是有 历史 原因的。

早期的光刻机出现在60到70年代,那时候的制程工艺远没有今天这么强大,光刻机的技术要求也相对较低,大多数搞半导体的公司,自己稍微加把劲都能做出来。在日本半导体行业快速崛起时,日本的佳能和尼康便顺势进入光刻机市场,并取得了非常好的成绩。再往后美国举全国之力打压日本半导体行业,逼迫日本签订了一系列协议,就和现在针对我们中国华为是一样的 ,唯一不同的是我们没有选择低头认怂。

此时的阿斯麦尔还是飞利浦旗下的一个小公司,全公司上上下下才30人,因为不赚钱后来被独立出来单独发展,其实也就是被抛弃了。在打压日本的同时,美国也需要扶持新的替代者,这时候阿斯麦尔因为押宝台积电林本坚提出的浸润式显影技术,让光源技术突破极限,这个坚持给阿斯麦尔带来了转机。

在美国的扶持下,多家顶级公司对阿斯麦尔提供技术帮助,供应关键零配件,阿斯麦尔终于制造出最高端的光刻机,从此独霸全球市场。我们熟悉的半导体大厂,英特尔,三星,台积电都是阿斯麦尔的股东,他们之间有着非常紧密的关联,这也是为什么美国不让台积电给华为代工,台积电就要乖乖听话,让阿斯麦尔不卖先进光刻机给中芯国际,中芯国际就只能干瞪眼的根本原因。因为阿斯麦尔是美国一手培养起来的。

至于我们究竟什么时候能造出最先进的光刻机?这个问题的答案不好说,但总之不会是最近几年,即便华为重金研发,也不可能在短期内赶上,那么多家顶级公司几十年甚至百年的技术积累,需要我们国内多个行业,众多公司一起努力,才有可能在未来的某个时间点,追赶上最先进技术。虽然不是近几年,但我相信这一天并不会太遥远。

荷兰是如何做到拥有最顶尖的光刻机的?

我国在芯片领域当中,除了有着很高的技术壁垒需要突破之外,而技术难度堪比登天的光刻机也同样是十分重要的,对我国的发展来说,更是起到了很大的作用,但是我国在光刻机当中的发展在研发时日之上相对来说是比较晚的,而光刻机也一直以来被荷兰垄断市场。

当美国对华为实行实体黑名单以及被各种相关政策制裁的时候,我国 科技 企业未来的发展道路会面临的阻碍远远不止于当前,芯片的发展当中,由于我国短板的暴露,也就会被其他一些国家抓住“小辫子”。

我国又是一个人口大国,在芯片消费当中也有着很高的比例,成为了芯片消耗大国,但是因为我国无法突破一些芯片技术壁垒,这也就导致目前在半导体领域当中的发展,有着很大的阻碍,在研发道路之上,可以说是几乎处于停滞不前的状态。

我国在半导体领域当中,也时不时会有好消息传出,目前我国成功地进口了一台光刻机,虽然这一台光刻机并不是原本定制的7nm紫外光刻机,而是一台14nm常规设备,但正是这样一台常规设备,在一定程度上也可以缓解我国 科技 企业在芯片需求当中的发展困境。

尤其是此次华为在面临芯片断供之后,华为与中芯国际之间的合作,就急需要一台光刻机来解决目前的发展困境,而光刻机在工业生产领域当中,一直都有着不可撼动的地位,光刻机甚至还被称为现代光学工业之花,那么由此也就可以看出,在工业领域当中的发展,如果要想壮大起来的话,也必然是绕不开光刻机的。

光刻机与芯片之间也是有着紧密的联系,光刻机就是制造芯片的重要关键设备,因为芯片的制造如果离开了光刻机的话,也是无法被生产的。华为此次选择与中芯国际合作,一方面是为了给自己芯片断供带来后路之外,更重要的是中芯国际也急需华为的订单。

因为华为现在掌握了5G核心技术,在拓展海外市场的时候,遭受到了来自美国等其他一些国家的阻挠,所以当海外市场的发展并不能够如期进行的时候,华为又正处于发展最盛的时期,对芯片的需求自然也是非常高的。

而目前与中芯国际之间达成的合作就是在14nm芯片量产上,而中芯国际如果缺少光刻机的话,就将无法实现芯片的量产,从而也会影响到华为接下来的发展。

因为中芯国际急需7nm紫外光刻机,如果说要进口光刻机的话,就必须要从荷兰进口,主要是因为荷兰的ASML在光刻机制造当中有着更加顶尖的技术,并且常年以来在光刻机领域当中垄断市场。

河南的ASML在市场的占有率当中就已经是非常高的,甚至如果能够购买到一台高端光刻机的话,对于许多的 科技 企业来说,必然会为自身的发展带来更多的动力。

而如今我国目前在半导体领域当中的发展是有所不足的,因此在芯片工艺进程当中的技术也只能够达到中低端的水平,在光刻机当中,如果能够进口,必然也是满足现在的发展需求,而且不少的知名厂商也成为了ASML的客户,由此也就可以看出荷兰的ASML是有着不可小觑的实力。

因为光刻机的制造是十分复杂的,除了在这种设备当中要加入的研发投入成本是十分之高的之外,其背后所涉及到的技术门槛也会十分的高。

荷兰的ASML之所以能够垄断光刻机领域当中绝大部分的市场,最重要的是其对公司所留下的研发人员也是非常之多,如此一来,既能够掌握技术,同时又能够保留人才,这样的话a sml才能够一直发展下去。

因为ASML在镜片当中选择的是蔡司技术,无论是在材质上还是在性能上,都要更加的好一些,再加上荷兰ASML光刻机采用的工艺以及光源等相关的技术,其实背后都是离不开整个欧美市场的。

也就是说,光刻机的制造并不仅仅是来源于荷兰的技术,也来自于欧美市场背后的顶尖技术,只有这些顶尖技术集合在一起,才能够为光刻机的制造带来重要的前提准备。

而光刻机因为在半导体领域当中是有着很大的作用,而我国在这个领域当中都暴露出了自身发展的短板,所以也就会更加的重视光刻机的发展,因此我国半导体领域除了有不少各大高校院校加入之外,还有不少的科研院也在为半导体领域的发展作出自身的贡献。

毕竟此次芯片短板的暴露,就让我国的许多 科技 企业发展有所掣肘,因此要向我国的 科技 领域发展不受限制的话,突破相关的技术壁垒是十分必要的。

世界最高端的光刻机来自哪里

现在微电子集成电路技术对世界的各种科技电子产品越来越应用广泛了,一个国家的发展越来越离不开高端芯片了,一个国家越是发展得越快对高端芯片需求量越大。比如我国的芯片需求占世界的50%以上,到现在我们的比较有名芯片设计商就是华为的麒麟了,但是依然跟国际水平还是有一定差距,在芯片制造流程中的高端光刻机更差得远一点。

英特尔、台积电和三星分别出资41亿、8.38亿、5.03亿欧元,在研发过程中,ASML的研发实际上是开放式和沟通式的,他们会反过来询问这三家企业的意见。因为ASML光刻机的任务就是尽量延伸摩尔定律。摩尔定律就是英特尔创始人戈登摩尔提出的:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。

从光刻机的角度来说能独自生产的国家有好几个,但是能独自做到最顶级的目前没有,就算是美国日本都独自做不出来,而荷兰却生产出来了最先进的光刻机,是怎么做到的,其实原因在于荷兰只是在组装完成光刻机,并不是自己独自研制生产,现在这个最先进的光刻机是一个万国牌的组装产品,各种零配件世界各科技强国提供。

对核心技术的掌握。最先进的EUV光刻技术,ASML拥有世界第二的专利申请量,说明即便是广泛地外包零件,他们依然对核心技术有着不懈的追求。独特合作模式。ASML有一个非常奇特的规定,那就是只有投资ASML,才能够获得优先供货权,意思就是要求他自己的客户要先投资自己才行。最后,还是希望中国在芯片行业可以获得发展,日后不必再受到国外的制约。

荷兰光刻机

世界最高端的光刻机来自荷兰。

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,而是来自荷兰的阿斯麦尔。

阿斯麦尔因为押宝台积电林本坚提出的浸润式显影技术,让光源技术突破极限,这个坚持给阿斯麦尔带来了转机。

在美国的扶持下,多家顶级公司对阿斯麦尔提供技术帮助,供应关键零配件,阿斯麦尔终于制造出最高端的光刻机,从此独霸全球市场。

光刻机的关键作用

现在微电子集成电路技术对世界的各种科技电子产品越来越应用广泛了,一个国家的发展越来越离不开高端芯片了,一个国家越是发展得越快对高端芯片需求量越大,比如我国的芯片需求占世界的50%以上,到现在我们的比较有名芯片设计商就是华为的麒麟了,但依然跟国际水平还是有一定差距,在芯片制造流程中的高端光刻机更差得远一点。

说到芯片,估计大家都知道是什么玩意,但说到光刻机很多人可能就不知道是什么东西了,光刻机就是制造芯片的机器设备,没有光刻机芯片是没法生产出来的,所以光刻机对于芯片制造业到底有多重要大家都知道。

为什么只有荷兰能造光刻机?

荷兰光刻机如下:

荷兰有一家公司ASML,它是全球做光刻机最好的国家,这个根本不用质疑,这家公司拥有强大的科研实力,碾压了美国英国等等貌似芯片软件实力极强的国家。

而且这家公司非常精准的抓住了光刻机技术发展的转折点,旗下的利用光源进行的浸没式系统成功打破所有国家对于光刻机的幻想,所以荷兰才能在全球的芯片制作技术中立于不败之地。

ASML为半导体生产商提供光刻机及相关服务,TWINSCAN系列是世界上精度最高,生产效率最高,应用最为广泛的高端光刻机型。

ASML的产品线分为PAS系列、AT系列、XT系列和NXT系列,其中PAS系列现已停产;AT系列属于老型号,多数已经停产。市场上的主力机种是XT系列以及NXT系列,为ArF和KrF激光光源,XT系列是成熟的机型,分为干式和沉浸式两种,而NXT系列则是主推的高端机型,全部为沉浸式。

技术前景:

除了致力于开发的TWINSCAN平台外,ASML还在积极与IMEC, IBM等半导体公司合作,开发下一代光刻技术,比如EUV,用于关键尺度在22纳米甚至更低的集成电路制造。

ASML已经向客户递交若干台EUV机型,用于研发和实验。同时,基于传统TWINSCAN平台的双重曝光等新兴技术,也在进一步成熟和研发过程当中。

2007年末三星(Samsung)宣布成功生产的36纳米闪存,基于的便是双重曝光技术。

以上内容参考:百度百科—ASML公司

荷兰的ASML并不是一家白手起家的公司,而是从著名电子制造商飞利浦,独立出来的一个公 司,背后肯定有相关的人员,经济上的资助。

ASML的光刻机中超过90%的零件都是向外采购的,这与他原来的对手,尼康和佳能是完全不同的。正是因为这样的政策,使得他们能够在整个设备的不同部位同时获得世界上最先进的技术,而他们自身也可以腾出手来在部件整合和客户需求上做文章。

一信息技术的重要性

(1)管理信息化是指企业广泛利用现代信息技术,开发信息资源,把先进技术、管理理念引入到管理流程中,实现管理自动化,提高企业管理效率和水平,从而促进管理现代化,转换经营机制,建立现代化企业制度,实现有效降低成本,加快技术进步,增强核心竞争力。

(2)信息化的实现,会使企业的生产经营模式发生深刻的变化。对信息的快速反应能力是检验工作效率和竞争力的重要标志,建立企业和部门信息网络,实现信息化既是社会需求,也是企业适应市场,促进自身发展的需要。

二科技的重要性

(1)科学技术的认识功能。凭借着迅速发展的科学技术,人们不仅能认识自然状态下显露的事实,也能认识超出感官功能的微生物、基本粒子、红外。不仅能捕捉、搜寻到现象,也能揭示出现象背后的本质和规律;不仅认识当下的现有事物,也能追溯过去和预测未来。

(2)科学技术的生产力功能。科学技术一方面渗透到生产力的实体要素中,通过物化为新的劳动资料,特别是其中的生产工具;通过提高劳动者的素质和生产技能,通过扩大劳动对象;开辟新的产业部门来实现其生产力功能。

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