盘点卡住中国脖子的35项技术:扫描电镜占两项 传
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《中兴的“芯”病,中国的心病》

上海微电子与ASML签署战略合作备忘录

▲上海微电子(SMEE)与阿斯麦(ASML)签署战略合作备忘录

2017年3月14日,上海微电子装备(集团)股份有限公司(SMEE)宣布,与世界领先的芯片制造设备的领先厂商阿斯麦 (ASML) 签署战略合作备忘录(MoU),为双方进一步的潜在合作奠定了基础。

根据这项合作备忘ASML和SMEE将探索就ASML光刻系统的特定模块或半导体行业相关产品进行采购的可能性。

在研发设计类软件中,外资企业以达索、西门子PLM、Autodesk为代表占有技术和市场优势,国内企业如神舟航天软件、金航数码等在军工航天领域占据较大市场份额,而数码大方、英特仿真等企业在研发投入占比方面领先其他企业。总体来看,在汽车研发、建筑CAD等领域,未来竞争将十分激烈。

3 操作系统

紫外光源

▲EUV光刻机上使用的各种紫外光光源

曝光系统最核心的部件之一是紫外光源。

常见光源分为:

可见光:g线:436nm

紫外光(UV),i线:365nm

深紫外光(DUV),KrF 准分子激光:248 nm, ArF 准分子激光:193 nm

极紫外光(EUV),10 ~ 15 nm

对光源系统的要求

a.有适当的波长。波长越短,可曝光的特征尺寸就越小;(波长越短,就表示光刻的刀锋越锋利,刻蚀对于精度控制要求越高。)

b.有足够的能量。能量越大,曝光时间就越短;

c.曝光能量必须均匀地分布在曝光区。(一般采用光的均匀度 或者叫 不均匀度 光的平行度等概念来衡量光是否均匀分布)

常用的紫外光光源是高压弧光灯(高压汞灯),高压汞灯有许多尖锐的光谱线,经过滤光后使用其中的g 线(436 nm)或i 线(365 nm)。

对于波长更短的深紫外光光源,可以使用准分子激光。例如KrF 准分子激光(248 nm)、ArF 准分子激光(193 nm)和F2准分子激光(157 nm)等。

曝光系统的功能主要有:平滑衍射效应、实现均匀照明、滤光和冷光处理、实现强光照明和光强调节等。

光刻机是芯片制造的核心设备之一,按照用途可以分为好几种:有用于生产芯片的光刻机;有用于封装的光刻机;还有用于LED制造领域的投影光刻机。用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。

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《拙钝的探测器模糊了医学影像》

作为和解内容的一部分,Veeco、中微和 SGL 及它们的附属公司之间在全球范围内所有的法律行动(在法院的、在专利局的及其它)将会被撤诉或以其他方式撤回。因此,所有业务流程,包括销售、服务和进口都将继续进行。但是,关于和解条款的细节并未公布。】

高端电容电阻

25 微球

中科院SP超分辨光刻机

提问者所说的中国光刻机达到世界先进水平,应该是指2018年11月29日通过验收的,由中国科学院光电技术研究所主导、经过近七年艰苦攻关研制的“超分辨光刻装备”项目。

该项目下研制的这台光刻机是“世界上首台分辨力最高的紫外(即22纳米@365纳米)超分辨光刻装备”。这是一种表面等离子体(surfaceplasma,SP)超分辨光刻装备。

▲中科院研制成功并通过验收的SP光刻机

该光刻机在365纳米光源波长下,单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。结合双重曝光技术后,未来还可用于制造10nm级别的芯片。

▲中科院研发的光刻机镜头

目前这个装备已制备出一系列纳米功能器件,包括大口径薄膜镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射器件、生化传感芯片、超表面成像器件等,也就是说,目前主要是一些光学等领域的器件。验证了该装备纳米功能器件加工能力,已达到实用化水平。

▲中科院SP光刻机加工的样品

然而,此次验收合格的中科院光电技术研究所的这台表面等离子超衍射光刻机(SP光刻机)的加工精度与ASML的光刻机没法比。没法用于刻几十纳米级的芯片,至少以现在的技术不能。

据光电所专家称,该所研制成功的这种SP光刻机用于芯片制造上还需要攻克一系列的技术难题,目前距离还很遥远。也就是说中科院研制的这种光刻机不能(像一些网媒说的)用来光刻CPU。它的意义是用便宜光源实现较高的分辨率,用于一些特殊制造场景,很经济。

总之,中科院的22纳米分辨率光刻机跟ASML垄断的光刻机不是一回事,说前者弯道超车,就好像说中国出了个竞走名将要超越博尔特。

显然,中科院研制成功的这台“超分辨光刻装备”并不能说明我国在市场主流的的光刻机研制方面已经达到了世界先进水平,那么现阶段我国的光刻机的真实水平又是怎样的呢?且看以下对比。

2、小型靶材国产化率高,大型靶材依赖进口

国外的燃料电池车已实现量产,但我国车用燃料电池还处在技术验证阶段。我国车用燃料电池的现状是——几乎无部件生产商,无车用电堆生产公司,只有极少量商业运行燃料电池车。多项关键材料,决定着燃料电池的寿命和性能。这些材料我国并非完全没有,有些实验室成果甚至已达到国际水平。但是,没有批量生产线,燃料电池产业链依然梗阻。关键材料长期依赖国外,一旦遭遇禁售,我国的燃料电池产业便没有了基础支撑。

2018年11月29日,一则名为“宽刀雕细活 我国造出新式光刻机”的消息刷爆网络,援引自新闻中的消息,我们可以看到,由我国中科院光电技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨率装备研制”通过验收。很多人振奋的原因在于这是我国自行研制的世界首台利用紫外光源实现22nm分辨率的光刻机,这意味着我国在微电子技术领域再次迈出了坚实的一步,缩小了与全球在该领域的差距。在祝贺伟大祖国的同时,我们总结了一下目前关于这方面的学术研究,为大家浅析该技术让所有国人为之震动,举国欢庆的原因。

3、国内相关公司

8 iCLIP技术

中微(AMEC)是我国半导体设备出口冠军

据海关统计,2017年仅中微半导体设备的出口额就占据中国半导体设备总出口额的75%,在行业设备出口领域做到了真正做到了行业第一。

在新型高铁和城市轨道用钢方面,我国发展并不均衡。当前,我国动车组整车技术在世界范围内处于并跑或领跑地位,但在轮对、转向架以及变速箱等关键技术中的关键材料生产上整体仍然处于跟跑或并跑阶段。其中,我国高速车轮应用时间较短,仍部分依赖进口。国内动车组车轴主要依赖进口,在动车组车轴技术要求、材料技术标准等方面缺乏系统的技术储备。国内主机厂生产的动车组所用的轴箱轴承品牌均为欧洲、日本的,我国真空脱气轴承钢冶金质量的稳定性和疲劳寿命与国外高品质真空脱气钢(高铁轴承用钢)存在一定差距。

28 高端焊接电源

中微半导体设备(上海)有限公司

▲中微半导体设备(上海)有限公司 (AMEC)的LOGO

公司名称:中微半导体设备(上海)有限公司

英文名称:Advanced Micro-Fabrication Equipment Inc.

所属地区:上海市

厂商类型:设备厂商

公司网站:

数据提供:上海集成电路行业协会提供

中微半导体设备(上海)有限公司 (AMEC)由尹志尧博士与杜志游博士、倪图强博士、麦仕义博士等40多位半导体设备专家创办,主要深耕集成刻蚀机领域,研制出中国大陆第一台电介质刻蚀机。

该公司于2004年5月31日在浦东新区市场监管局登记成立。法定代表人是尹志尧(GERALD ZHEYAO YIN)。

中微半导体设备(上海)有限公司是一家具有自主研发功能的科研企业,研发了多款具自主知识产权的芯片设备,并在全球范围内申请了1200余项专利。

中微半导体拥有一支国际化的团队,经过海外引进和本土培养,中微600多名员工来自十多个国家和地区。而且公司的研发团队十分完整,200多人的专业背景覆盖30多门学科,为刻蚀机研发这一系统工程奠定了基础。

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任正非最近接受采访时说,他不太认同“自主创新”的说法,为什么呢?

光刻机的国家规划

2008年“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项将EUVL技术列为下一代光刻技术重点攻关,《中国制造2025》将EUVL列为了集成电路制造领域的发展重点,并计划在2030年实现EUV光刻机的国产化。

从国家规划来看,我国光刻机技术落后荷兰ASML公司至少20年。

碳纤维产业链包括上游原丝生产、中游碳化环节、下游复合材料及其应用,环氧树脂作为复合材料可以使碳纤维质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等特性。环氧树脂具有优良的物理机械和电绝缘性能,附着力强,能将碳纤维粘接在一起。碳纤维按照力学性能可分为高强型、超高强型、高模量型和超高模量型。采用日本东丽公司的产品代号,T指横截面面积为1平方厘米单位数量的该类碳纤维可承受的拉力吨数。目前,我国已能生产T800等较高端的碳纤维,但日本东丽早在上世纪90年代就已经掌握这一技术。环氧树脂的耐候性与玻璃化转变温度有直接关系,复合材料在航空领域应用时,普遍要求环氧树脂玻璃化转变温度不能低于180℃,而目前国产树脂领域绝大多数企业还不具备相关技术。

电控柴油高压共轨系统相当于柴油发动机的“心脏”和“大脑”,其品质的好坏,严重影响发动机的使用。柴油机产业是推动一个国家经济增长、社会运行的重要装备基础。中国是全球柴油发动机的主要市场和生产国家,而在国内的电控柴油机高压共轨系统市场,德国、美国和日本等企业占据了绝大份额。和国外先进公司的产品相比,国产高压共轨系统在性能、功能、质量及一致性上还存在一定的差距,成本上的优势也不明显。

DUV和EUV的区别

DUV是深紫外线(Deep Ultraviolet Lithography)。紫外线中波长在200纳米至350纳米的光线被称为深紫外线,被广泛用于净水厂、医院、工厂无尘车间的空气杀菌、处理甲醛等领域。目前常见的浸入式深紫外光刻机(DUV)使用的时193nm波长的深紫外光。

EUV是极紫外线(Extreme Ultraviolet Lithography)。EUV光刻技术是以波长为10-14纳米的极紫外光作为光源的光刻技术。具体为采用波长为13.4nm 的软x 射线。极紫外线就是指需要通过通电激发紫外线管的K极然后放射出紫外线。现在的EUV光刻机使用的是波长13.5nm的极紫外光。

2、全球环氧树脂行业格局

7 手机射频器件

————▼▼▼■知识补充■▼▼▼————

⚑ 数据库管理系统:目前全世界最流行的两种DBMS是甲骨文公司旗下的Oracle和MySQL,中国数据库厂商大多基于开源数据库引擎开发或基于成熟数据库源码进行自主研发。总体看,国产数据库产品已经取得了明显进展。相关上市公司:东软集团等。

《少了三种关键材料,燃料电池商业化难成文章》

光刻机与蚀刻机的区别

这俩机器最简单的解释就是光刻机把电路图投影到覆盖有光刻胶的硅片上面,刻蚀机再把刚才画了电路图的硅片上的多余电路图腐蚀掉,这样看起来似乎没什么难的,但是有一个形象的比喻,每一块芯片上面的电路结构放大无数倍来看比整个北京都复杂,这就是这光刻和蚀刻的难度。

随着5G手机和无线基础设施技术的成熟,相关应用将会出现。许多厂商已经在为占领新的市场提前做好了准备。二月初,高通和TDK联合宣布合资企业—RF360控股新加坡有限公司已筹备完成,合资企业将协助高通射频前端业务部门为移动终端和新兴业务领域提供射频前端模块和射频滤波器的完全整合系统,包括CMOS、SOI与砷化镓功率放大器、广泛的切换器产品组合、天线调谐、低噪声放大器以及封包追踪解决方案。归入紫光展锐的锐迪科也在强势出击射频前端市场。华为海思也一直在开发自己的射频前端方案。此外,英特尔(Intel)、三星(Samsung),以及领先的RF CMOS/SOI代工厂(GLOBALFOUNDRIES、TOWERJAZZ、台联电、台积电等)都在布局5G射频产业。

电容和电阻是电子工业的黄金配角。中国是最大的基础电子元件市场,一年消耗的电阻和电容,数以万亿计。但最好的消费级电容和电阻,来自日本。电容市场一年200多亿美元,电阻也有百亿美元量级。所谓高端的电容电阻,最重要的是同一个批次应该尽量一致。日本这方面做得最好,国内企业差距大。国内企业的产品多属于中低端,在工艺、材料、质量管控上,相对薄弱。

这是我之前写的文章,希望可以帮到你。

目前,太重榆液在材料研究、柱塞泵、高压阀、多路阀等多项关键技术已经取得突破,产品已经实现了装机。自主研制开发的高承载、高抗磨配流盘装机的250规格柱塞泵在型式试验台上已经进行了4700小时满载跑合和10万次冲击,期间效率92%满足标准要求且运转无故障,远远超过我国标准要求的2400小时,且这样长时间的台架试验,在国内尚属首次。通过项目合作,拟提高额定压力35MPa250恒压变量轴向柱塞泵性能,在测试台上工作时间大于5000小时,二期项目达到8000小时或10000小时。

我国虽然已成为世界半导体生产大国,但面板产业整体产业链仍较为落后。目前,LCD用光刻胶几乎全部依赖进口,核心技术至今被TOK、JSR、住友化学、信越化学等日本企业所垄断。就拿在国际上具有一定竞争实力的京东方来说,目前已建立17个面板显示生产基地,其中有16个已经投产。但京东方用于高端面板的光刻胶,仍然由国外企业提供。

EUV光刻机所使用的蔡司曲面反射镜性能达到了变态完美级

极紫外EUV对于曲面反射镜的要求可以用变态地完美来形容,若镜面涂层中出现小缺陷会将光学图案扭曲并影响电路图案,最终会导致芯片性能缺陷。

蔡司反射镜所能容忍的缺陷为皮米数量级(千分之一纳米),ASML的总裁Peter Wennink曾经接受采访表示,如果反射镜的面积有德国这么大,最高凸起不能超过一公分。

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《微球:民族工业不能承受之轻》

ASML同时重视研发投入与专业并购

ASML专注关键环节,研发投入与专业并购形成正向循环。ASML的研发人员占比将近4成,并累计1万个以上专利。相较于尼康及佳能内部研发多数部件与技术的模式,ASML推行部件外包与技术合作开发策略,专注于核心技术与客户需求,具有较高的方案弹性与效率。

ASML公司先后对光刻的细分领域龙头进行投资,其中包括在2000年收购Silicon Valley Group,扩展了在美国的研发团队与生产基地;在 2007年收购了美国的Brion,强化了专业光刻检测与解决方案能力;为了解决 EUV的光源问题,2012年 10月,ASML斥资 19.5亿欧元,收购其关键的紫外光源技术提供商 Cymer,加速极紫外光(EUV)相关技术的开发。

ASML公司 2017年的 EUV设备 NXE 3400B,成功提高光源功率与精度,实现约 13纳米的线宽,并且采用磁悬浮系统来加速掩模及工作台,预期吞吐量可达每小时 125片晶圆,微影迭对(overlays)误差容许度在 3纳米以内。

2016年11月3日,ASML以10亿欧元现金收购卡尔蔡司SMT子公司的24.9%股权,强化双方在半导体光刻技术方面的合作,发展下一代EUV光刻系统。后两起对技术供应商的投资,加大了公司在极紫外光领域的领先优势。

同时ASML也将在未来6年内投资约2.2亿欧元支持Carl Zeiss SMT在光学光刻技术上的研发,以及约5.4亿欧元的资本支出和其他相关供应链投资。

国内对于激光雷达技术的研究开发起步较晚,但发展速度较快,目前已经涌现了一批优秀的公司及产品。

《国产焊接电源“哑火”,机器人水下作业有心无力》

我国芯片产业的真实水平体现在以下几个方面:

⑴在美国制裁中兴前,很多人并不清楚我国芯片产业的短板。残酷的事实表明,除了移动通信终端和核心网络设备有部分集成电路产品占有率超过10%外,包括计算机系统中的MPU、通用电子系统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的Embedded MPU和 DSP、存储设备中的DRAM和Nand Flash、显示及视频系统中的Display Driver,国产芯片占有率都是0;

▲核心集成电路国产芯片市场占有率

⑵据SEMI数据显示,中国本土公司芯片需求与供应额正持续扩大,2017年中国公司仅能满足本土芯片需求的26%左右。此外,目前我国半导体设备自制率不足15%,且集中于晶圆制造的后道封测,前道工艺制程环节的关键设备如光刻机、刻蚀机、薄膜沉积等仍有待突破;且晶圆制造等设备在采购中面临国外企业的技术封锁,需要全面推进国产化工作;

▲我国集成电路国内市场销售总额以及自给率统计图(注:2016年起,我国集成电路的自给率均在10%以上,E——Estimate:估计,预测)

▲集成电路生产步骤、主要工艺以及所需的设备

▲集成电路制造设备

⑶我国虽然是全球最大的芯片市场,但是由于国内芯片产业整体实力落后于世界先进水平,每年不得不从国外大量进口芯片,进口额高、贸易逆差大成为芯片产业难以撕掉的标签。据海关总署数据显示,2013年以来,集成电路年进口额便维持在2000亿美元以上,2017年达到2601亿美元。进出口贸易逆差也在不断扩大,2017年达到了近年来最高值1932亿美元。芯片产业长期被国外厂商控制,进口额常年居高不下,已经超过了石油和大宗商品,成为我国第一大进口商品;

▲2015~2017年我国集成电路和原油进口额对比图

▲近几年我国集成电路进、出口总额以及贸易赤字数据统计图

⑷我国虽然有着全球最大的半导体市场,但集成电路设计企业的主流产品仍然集中在中低端,与国外企业差距巨大。据Gartner发布的数据,2018年营收规模排在全球前10名的半导体企业中,无一家属于中国,其中韩国占2家,欧洲2家,而美国则多达6家,是名副其实的芯片霸主。▲2018年全球排名前10的半导体公司

就目前产业情况来看,中国芯片顺利完成国产化进程,仍然需要一定的时间,大约是10-15年。所以,即便是我国的蚀刻机技术已经达到了世界先进水平,我国的芯片产业依旧前路艰辛。

▲我国半导体产业的发展阶段图

▲我国的国家集成电路发展推进纲要


半导体光刻胶:国内半导体光刻胶市场基本被国外垄断,日美企业垄断 g/i 线光刻胶、KrF/ArF 光刻胶市场,生产商包括 JSR、TOK、陶氏化学等。国内企业持续加大研发投入和创新,如苏州瑞红、北京科华等,有望持续引领半导体光刻胶国产化进程。分立器件用光刻胶已经完全实现进口替代,集成电路用光刻胶已经实现了部分技术突破。国家高度重视,晶瑞股份和北京科华(南大光电持股31.39%)是两大主要标杆企业。

结论与启示

上海微电子 VS 荷兰ASML

上海微电子装备有限公司(SMEE)是目前国内唯一能做光刻机的企业。荷兰ASML公司是世界上唯一一个能够制造EUV光刻机的厂商,并且产量极低。其全部产能早在生产之前就被预订一空。

EUV 作为现在最先进的光刻机,是唯一能够生产 7nm 以下制程的设备,因为它发射的光线波长仅为现有设备的十五分之一,能够蚀刻更加精细的半导体电路,所以 EUV 也被成为“突破摩尔定律的救星”。

如今,业内已达成共识,更尖端的芯片制造工艺将小于5nm,并且必须使用EUV光刻机才能实现。摩根大通最新报告表示,ASML已经确认1.5nm制程的发展性,可支撑摩尔定律延续至2030年。

▲半导体制造业的发展史

▲摩尔定律(是半导体芯片微缩制程工艺的发展定律)

▲光刻工艺的发展趋势

当前ASML用于7纳米制程芯片制造的最新型NXE:3400B EUV光刻机的报价是1.2亿美元一台,它家传统的ArF沉浸式光刻机(14nm节点)报价是7200万美元一台。相比之下,中国最好的光刻机厂商上海微电子已经量产的光刻机中,性能最好的SSA600/20工艺只能达到90nm,相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准。而国外的先进水平已经达到了7纳米,正因如此,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。

▲上海微电子的主要设备产品

▲上海微电子装备有限公司(SMEE)生产的600系列光刻机

▲上海微电子装备有限公司(SMEE)已经量产的光刻机中性能最好的SSA600/20光刻机

飞凯材料主要从事高科技领域适用的紫外固化材料及其他新材料的研究、生产和销售,目前逐步渗入包括光刻胶在内的其他紫外固化材料及其他新材料应用领域,其光刻胶项目(主要用于PCB领域)已于2016年3月全部建设完毕并投入使用,光刻胶产品已通过两家客户认证,TFT光刻胶、LCD 光刻胶目前正处于客户认证过程中。

29 锂电池隔膜

芯片行业的产业链非常长,不是靠几台光刻机和刻蚀机就能解决问题了,上、中、下游都有众多厂商在其中竞争搏杀,从这个意义上来讲,中国的芯片行业并非全面落后,但前路的确依旧艰辛,需要我们继续努力!!

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飞机上安放发动机的舱室,俗称“房子”,是航空推进系统最重要的核心部件之一,其成本约占全部发动机的1/4左右。短舱需要将发动机包覆,减少飞行阻力;其进气道还要具有防、除冰的能力;飞行中,要保护发动机不受干扰正常工作;在地面,需要做到方便发动机的维护和维修,一旦短舱有损,飞行中可能会引起发动机严重事故。短舱越大技术难度越高。我国在这一重要领域尚属空白。查阅所有公开资料,我国尚无自主研制短舱的专门机构,相关院校似乎也没有设置相关的学科。

中微(AMEC)以新加坡为全球销售和市场总部

尹志尧说,由于新加坡已成为亚洲半导体制造业的重镇,所以AMEC将其全球销售和市场总部设在了那里。 他说,选择新加坡作为市场总部,是有多方面考虑的。

首先,新加坡政府和经济发展局对高科技非常重视,提供了优惠条件。其次,新加坡的财务制度很健全,法律制度也很严谨,这对投资者来说非常重要。第三,新加坡有非常好的芯片生产的工业基础,比如在机械加工和线路板供应等配套设施方面,都是令人满意的。最后一点,新加坡政治稳定,政府廉洁高效,而且新加坡员工的市场营销能力非常出色。

中微是半导体设备领域唯一一家高端产品达到国际先进水平并全面进入国际市场的中国企业。

中微注重研发投入来保持设备产品及技术的先进性,主营三大类产品:

用于纳米级芯片生产的介质刻蚀设备(D-RIE)、用于三维芯片等多种产品生产的硅通孔刻蚀设备(TSV)和用于半导体照明和功率器件芯片生产的金属有机化合物气相沉积设备(MOCVD)。

▲2018年3月13日,中微半导体设备(上海)有限公司(以下简称“中微”)在上海举办的SEMICON China期间正式发布了第一代电感耦合等离子体刻蚀设备Primo nanova®,用于大批量生产存储芯片和逻辑芯片的前道工序。

Primo nanova®是中微公司的注册商标。

中微半导体的目标是:未来十年将持续开发新产品,扩大市场占有率,2020年营收达20亿元、2050年营收达50亿元,并进入国际五强半导体设备公司。

同时,技德系统在商业化方面已经与展讯、Intel、高通、MTK、Amlogic、瑞芯微、全志,以及ARM公司等国内外著名的芯片厂商展开深入的合作,推出的技德自主品牌的二合一平板电脑、桌面电脑主机等产品。技德也与惠普、弘基、华硕、冠捷、中兴等国内外知名品牌建立和操作系统OEM合作关系,利用技德系统优势,共同推出不同的硬件产品,扩大技德系统生态链。

《航空软件困窘,国产飞机设计戴上“紧箍咒”》

文字资料来源——

百度百科词条:

“光刻机”、“随机存取存储器”、“ReRAM”、“极紫外光刻”、“ASML”、“上海微电子装备有限公司”、“中微半导体设备(上海)有限公司”;

百家号:中华精选、金融界、观察者网、威锋网、竞争制高点、超能网、牧童山庄;

百度文库:“什么是3D NAND?与2D NAND相比有什么优势?”——深圳联华祥电子有限公司供稿;

其他:快科技、电子发烧友网 、搜狐财经——起点财经、Yesky天极新闻、中关村在线、半导体行业观察、cnBeta、电子发烧友网、泡泡网、

个人图书馆——mingmu888、MAIGOO——买购网、

EEWORLD电子工程世界、半导体圈、半导体行业联盟、www.smee.com.cn——上海微电子装备有限公司(SMEE)官网、电子产品世界、www.diodelaser.com.cn——光粒网、智研咨询、新浪财经——智通财经网、

中国科学院网站、中国报告网、www.chinesechip.com——中芯网。

高压柱塞泵是高端液压装备的核心元件,被称作液压系统的“心脏”。液压系统广泛应用于农林机械、化工、轻纺机械、能源工业机械、冶金工业机械、建材工业机械、机床行业,以及军工、航空航天、船舶等等。发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动技术。液压系统对于机械设备至关重要,而液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油五个部分组成。液压泵作为动力元件向整个液压系统提供动力,液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。

30 医学影像设备元器件

说道光刻机,就不得不说与我们生活息息相关的半导体芯片,在日常生活中,小到我们每天都要接触的手机、笔记本,大到导弹卫星、航天科技等高科技产品,其内都包含有大量的半导体芯片。不客气的说半导体芯片已经渗透到我们生活的各个领域,而半导体技术的发展也将极大程度上促进当今科学技术的进步与发展。但产品的特性决定了半导体技术必须向高度集成的方向发展,集大成者——光刻机应运而生。

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《这些“细节”让中国难望顶级光刻机项背》

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光刻机被业界誉为集成电路产业皇冠上的明珠,研发的技术门槛和资金门槛非常高。也正是因此,能生产高端光刻机的厂商非常少,到最先进的14nm光刻机就只剩下ASML,日本佳能和尼康已经基本放弃第六代EUV光刻机的研发。

▲各代光刻机的参数对比

北京技德终端技术有限公司致力于操作系统国产化的研究,核心产品技德跨平台操作系统(Jide OS)基于Linux内核,实现了Linux应用软件与移动应用生态全面兼容,可以满足不同场景下使用各种计算机智能终端,是我国自主知识产权的操作系统。技德终端解决了困扰国产操作系统缺乏应用生态的问题,参与了操作系统国产化替换、国家信息中心的电子政务本的规范编制和全国人大常委会会议文件电子阅读器示范工程等重要的工作,在此基础上进行国家等保三级,信息安全产品以及涉密资质的认证等相关工作。目前,在操作系统的安全级别上已经达到了国内一流水平。

碳纤维质量能比金属铝轻,但强度却高于钢铁,还具有耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等特性,其中一个关键的复合辅材就是环氧树脂。但目前国内生产的高端碳纤维,所使用的环氧树脂全部都是进口的。目前,我国已能生产T800等较高端的碳纤维,但日本东丽掌握这一技术的时间是上世纪90年代。相比于碳纤维,我国高端环氧树脂产业落后于国际的情况更为严重。

中微(AMEC)的介质刻蚀机服务于国际高端芯片制造业

目前,中微半导体的介质刻蚀设备、硅通孔刻蚀设备、MOCVD设备等均已成功进入国内外重要客户供应体系。截至2017年底,已有620多个中微半导体生产的刻蚀反应台运行在海内外39条先进生产线上。

另据中微半导体设备(上海)有限公司IT/ERP总监董祥国介绍,作为国内集成电路装备制造领域的领先制造企业,中微半导体近年来成功研发了具有自主知识产权的介质刻蚀机,被广泛的应用于海内外一流客户的生产线,从65纳米到10纳米工艺的芯片加工制造,已在国内外27条高端芯片生产线实现大规模量产。

2017年国内轴承钢品种产量总计达到300万吨以上,国内各钢厂在轴承钢品种方面产量差距也相对较大,前三名的中信特钢、东北特钢、巨能特钢的产量之和占国内总产量近60%的份额。国内高端轴承钢技术近日也取得了最新的突破。2018年7月,西王特钢首批高端稀土轴承钢顺利生产下线,技术性能达到了国际先进水平,产品品质超过了美国、欧洲相关标准,解决高端轴承钢技术“卡脖子”难题指日可待。

作为机械设备中不可或缺的核心零部件,轴承支撑机械旋转体,降低其摩擦系数,并保证其回转精度。无论飞机、汽车、高铁,还是高精密机床、仪器仪表,都需要轴承。这就对其精度、性能、寿命和可靠性提出了高要求。而我国的制轴工艺已经接近世界顶尖水平,但材质——也就是高端轴承用钢几乎全部依赖进口。

光刻胶

光刻胶方面,要实现大规模量产要求光刻胶的照射反应剂量水平必须不高于20mJ/cm2。而目前要想得到完美的成像,EUV光刻胶的照射剂量普遍需要达到30-40mJ/cm2。在30mJ/cm2剂量水平,250w光源的EUV光刻机每小时吞吐量只能达到90片,显著低于理想的125片。

由于EUV光刻产生的一些光子随机效应,要想降低光刻胶的照射剂量水平仍需克服一系列挑战。其中之一是所谓的光子发射噪声现象。光子是光的基本粒子,成像过程中照射光光子数量的变化会影响EUV光刻胶的性能,因此会产生一些不希望有的成像缺陷,比如:线边缘粗糙(line-edge roughness:LER)等。

手机射频器件

中国的核心工业软件领域,基本还是“无人区”。工业软件缺位,为智能制造带来了麻烦。工业系统复杂到一定程度,就需要以计算机辅助的工业软件来替代人脑计算。譬如,芯片设计生产“必备神器”EDA工业软件,国产EDA与美国主流EDA工具相较,设计原理上并无差异,但软件性能却存在不小差距,主要表现在对先进技术和工艺支持不足,和国外先进EDA工具之间存在“代差”。国外EDA三大巨头公司Cadence、Synopsys及Mentor,占据了全球该行业每年总收入的70%。发展自主工业操作系统 自主工业软件体系,刻不容缓。

EUV光刻技术

极紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography),常称作EUV光刻或EUVL,它以波长为10-14纳米的极紫外光作为光源的光刻技术。具体为采用波长为13.4nm 的软x 射线。极紫外线就是指需要通过通电激发紫外线管的K极然后放射出紫外线。

EUV(极紫外线光刻技术)是下一代光刻技术(<32nm节点的光刻技术)。它是采用波长为13.4nm的软x射线进行光刻的技术。是传统投影光刻技术向更短波长的延伸,正处于产业化的临界点。作为工业制造领域尖端技术的融合,世界上只有少数几家研究机构及公司掌握此技术。这种光刻技术代表了当前应用光学发展最高水平。而作为下一代光刻技术,被行业赋予了拯救摩尔定律的使命。

EUV光是通过使用来自高功率二氧化碳激光器的双脉冲瞄准微小锡滴而产生的。第一个脉冲将锡滴重新塑造成模糊的薄饼形状,这样第二个脉冲就会更加强大并且跟随它仅仅3微秒,它可以将锡爆炸成等离子体,并以13.5纳米的光照射。然后将光聚集,聚焦并从图案化的掩模上弹开,使得图案将投射到硅晶圆上。

芯片厂商计划将EUV光刻应用到最困难的光刻工序,即金属1层以及过孔生成工序,而其他大部分工序则仍将延用193nm ArF浸润式光刻机 多重成像来制作。据ASML称,相比浸润式光刻 三重成像技术,EUV光刻技术能够将金属层的制作成本降低9%,过孔的制作成本降低28%。

除光刻机之外,EUV光刻要在芯片量产中应用仍有一些技术问题有待进一步解决,如:光刻胶、掩膜、掩膜保护薄膜(pellicle)。

1、干法和湿法工艺对比

《数据库管理系统:中国还在寻找“正确打开方式”》

我国芯片产业人才现状

2018年8月17日,中国电子信息产业发展研究院(CCID)和工业和信息化部软件与集成电路促进中心(CSIP)在京联合发布了《中国集成电路产业人才白皮书(2017-2018)》。

▲《中国集成电路产业人才白皮书(2017-2018)》发布现场

据白皮书统计分析显示,到2020年前后,我国集成电路产业人才需求规模约为72万人左右,截止到2017年底,我国集成电路产业现有人才存量40万人左右,人才缺口为32万人,年均人才需求数为10万人左右,而每年高校集成电路专业领域的毕业生中仅有不足3万人进入到本行业就业。单纯依托高校不能够满足人才的供给要求,应大力发展职业培训并开展继续教育活动,加大海外高层次人才引进力度,采取多种形式大力培养和培训集成电路领域高层次、急需紧缺和骨干专业技术人才。

2017年大陆的液晶面板出货量达到全球的33%,产业规模有几千亿美元,位居全球第一。但面板中的间隔物微球,以及导电金球,全世界只有日本一两家公司可以提供。基础材料方面,国内基础原料质量差。苯乙烯的国内产能虽然位居世界首位,但是萘含量高,用其生产出来的间隔物微球机械强度低、变形大,不能满足控制液晶显示的要求。另外,生产高性能微球需要用不锈钢反应釜。国产反应釜生产的微球铁含量超标,需要用进口反应釜的铁含量才能达标。技术工艺方面,纳微科技有限公司的江必旺博士经过十多年研发,绕过“筛分法”,发明“种子法”,打破了日本的技术垄断,种子法生产周期只有6天,让下游产业极大受益。虽然纳微开发了比日本先进的微球制造技术,但国产的原料质量及不锈钢性能仍然拖后腿,会浪费大量时间和精力。

《为高铁钢轨“整容”,国产铣刀难堪重任》

ASML称霸全球高端光刻机市场

目前全球光刻机厂商有4家,分别是ASML(阿斯麦)、Nikon(尼康)、Canon(佳能)和上海微电子(SMEE)。2017年全球光刻机总出货294台,其中ASML共就出货198台(其中EUV光刻机11台),占全球68%的市场份额。EUV光刻机方面,ASML占有率100%。2017年单台EUV机台平均售价超过1亿欧元,2018年一季度的售价 更是接近1.2亿欧元(有价无货)。在高端光刻机方面,ASML占有88%的市场。

▲荷兰ASML、日本佳能和尼康三家公司光刻机出货比重

在高端光刻机上,除了龙头老大ASML,尼康和佳能也曾做过光刻机,而且尼康还曾经得到过Intel的订单。

但是近些年,尼康在ASML面前被打的毫无还手之力,高端光刻机市场基本被ASML占据——即便是尼康最新的Ar-F immersion 630卖价还不到ASML Ar-F immersion 1980D平均售价的一半,也无法挽回败局。

ASML的 EUV NXE 3350B 单价超过1亿美元,ArF Immersion售价大约在7000万美元左右。相比之下,尼康光刻机的单价只相当于ASML价格的三分之一。

▲ASML公司EUV光刻机的开发蓝图

▲ASML公司近几年推出的三款光刻机

⚑ 光刻机:拥有光刻技术的只有美国ultratech、荷兰ASML、日本Nikon和cannon。由于西方瓦森纳协议限制,中国只能买到ASML中低产品。国产只能够提供90纳米的光刻技术。光刻机工件台是光刻机技术的难点之一,我国在该领域有很大的突破。**

2 芯片

一枚先进半导体芯片的诞生,要经历四个阶段:设计、制造、检测和封装,每一个阶段出现短板,都会拉低芯片性能。这其中,芯片检测和封装技术难度最低,目前我国已经掌握。

5G通信的到来为射频前端带来诸多挑战,包括更多射频通路下的布局空间挑战、更多射频通路下的成本挑战、更高功率输出、更高工作频段对射频器件性能的挑战。目前在射频前端的各个市场中, SAW 滤波器的供应商主要是美国和日本厂商,包括 Qorvo、博通(收购 Avago)、Skyworks、Murata、TDK 和太阳诱电。其中 Murata 占据 SAW 滤波器的 50%的市场,其次则是 TDK。 BAW 滤波器市场基本由 Qorvo 和 Avago 垄断。中国厂家由于在专利和工艺方面尚未成熟,目前只在低端的 SAW滤波器市场上可以量产,供应商有麦捷科技、中电德清华莹、华远微电、无锡好达电子,其中只有无锡好达和华远微电打入了手机市场。国内厂商的滤波器还不能做进集成模块,只能做成低端外挂的分立器件,滤波器是中国厂商进军手机射频前端的最大门槛。

32 环氧树脂

上海微电子装备(SMEE)有限公司

▲上海微电子装备有限公司LOGO

上海微电子装备(SMEE)有限公司坐落于张江高科技园区内,邻近国家集成电路产业基地、国家半导体照明产业基地和国家863信息安全成果产业化(东部)基地等多个国家级基地。

公司成立于2002年,致力于半导体装备、泛半导体装备、高端智能装备的研发制造,产品包括前道光刻机、后道封装光刻机、平板显示光刻机、检测设备、搬运设备等。

上海微电子(SMEE)深耕光刻机产品研发,承担多项专项科研任务。公司承接了光刻机国家重大科技专项,以及02专项“浸没光刻机关键技术预研项目”(通过国家验收)和“90nm光刻机样机研制”(通过了02专项专家组现场测试)任务。

该公司的IC前道制造光刻机最高可实现90nm制程,有望快速将产品延伸至65纳米制程。

公司的IC后道封装光刻机可以满足各类先进封装工艺的需求,已经实现批量供货,并出口到海外市场,国内市场占有率达到80%,全球市场占有率40%;用于LED制造的投影光刻机的市场占有率也达到20%。

作为国内光刻机设备领域的领航者,上海微电子承担着国产光刻机设备的希望,有望实现国产光刻设备的重大突破。

相关上市公司罗列

扫描电子显微镜,一种高端的电子光学仪器,它被广泛地应用于材料、生物、医学、冶金、化学和半导体等各个研究领域和工业部门,被称为“微观相机”目前我国科研与工业部门所用的扫描电镜严重依赖进口,每年我国花费超过1亿美元采购的几百台扫描电镜中,主要产自美、日、德和捷克等国。国产扫描电镜只占约5%—10%。

ASML正与蔡司公司合作开发数值孔径为0.5的光学系统

高数值孔径(High-NA)光学系统方面,由于极紫外光会被所有材料(包括各种气体)吸收,因此极紫外光光刻必需在真空环境下,并且使用反射式透镜进行。

目前,阿斯麦公司已开发出数值孔径为0.33的EUV光刻机镜头,阿斯麦正在为3nm及以下制程采开发更高数值孔径(NA)光学系统,公司与卡尔蔡司公司合作开发的数值孔径为0.5的光学系统,预计在2023-2024年后量产,该光学系统分辨率(Resolution)和生产时的套刻误差(Overlay)比现有系统高出70%,每小时可以处理 185 片晶圆。

信息管理类软件市场目前处于群雄割据的状态。ERP行业市场、技术壁垒较高,呈现出寡头市场的特征,少数几个领导厂商占据绝大部分市场份额,拥有市场定价权并分享主要利润。SAP、Oracle 等国外厂商一直占据主导地位。本土厂商在国内软件市场有得天独厚的优势,在经历了导入、成长和普及的长期发展过程以后,中国 ERP 企业的发展进入了新阶段,同时用友、金蝶等厂商坚定发展云计算业务,使得本土厂商孕育出弯道超车的可能。截至 2017 年上半年,金蝶云服务收入的占比近 27%,公司在云服务上积累的先发优势有助于其充分享受行业云化带来的红利。

35 扫描电镜

中国的刻蚀机的确是达到了世界先进水平,光刻机还早,而且就算是这两样都世界先进了,不代表中国芯片业的前路就不艰辛了。

目前,国内光刻机技术最领先的是上海微电子装备有限公司(SMEE),在已量产的光刻机中性能最好的是能用来加工90nm芯片的光刻机,与国外技术差距较大。我国中科院长春光机所自上世纪90年代就在此领域展开了相关研究,但受限于国外设备技术封锁,以及自身技术薄弱等原因,进展一直远远落后。2008年将32-22nmEUV光刻技术列为重要攻关任务,2016年11月,由长春光机所牵头承担的国家科技重大专项02专项——“极紫外光刻关键技术研究”项目顺利完成验收前现场测试,初步建立了适应于极紫外光刻曝光光学系统研制的加工、检测、镀膜和系统集成平台,为我国光刻技术的可持续发展奠定了坚实的基础。中国目前有90纳米的光刻机,下一个技术台阶则是45纳米。另外,用于光刻机的固态深紫外光源也在研发进行中,还有电子束直写光刻机、纳米压印设备、极紫外光刻机技术也在研发。相应的升级的用的光刻胶,第3代折射液,等也在相应的研发中。

OLED面板制程的“心脏”。日本Canon Tokki独占高端市场,掌握着该产业的咽喉。业界对它的年产量预测通常在几台到十几台之间。有钱也买不到,说的就是它。 Canon Tokki能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在5微米内,没有其他公司的蒸镀机能达到这个精准度。目前我国还没有生产蒸镀机的企业,在这个领域我们没什么发言权。

芯片技术储备不够

韩国在上世纪80年代,就以举国之力全面发展芯片半导体产业,美国更不必多说,一直以来,美日韩凭借先发优势,一直引领着芯片产业的发展,由于起步相差太远,再加上技术封锁,使得中国的技术储备严重不足。

2016年世界环氧树脂总产能约为477万吨/年。近年,全球环氧树脂企业经过一系列的兼并重组,前三甲为陶氏化学、台湾南亚塑胶和迈图特种化学,其产能分别占全球总产能的15%、12%和10%。目前国内中、低端品种产能严重过剩,高端产品严重依赖进口。大量高附加值、高技术含量的环氧树脂仍然依赖进口,如高纯度电子级环氧树脂、高纯度耐辐射环氧树脂、高纯度阻燃环氧树脂、高纯度液晶环氧树脂、高纯度多官能团环氧树脂等。我国是环氧树脂生产大国,但还不是强国。高端碳纤维在波音B787机型上的应用,使用东丽公司生产的碳纤维复合材料已占总材料用量的50%。2016年,东丽公司的碳纤维产量约为4万吨;而我国碳纤维企业30多家,总产能2万吨左右,实际产量约7000吨。

机器人每完成一个动作,需要核心控制器、伺服驱动器和伺服电机协同作战。对于单台伺服系统,国产机器人动态与静态精度都很高,但高端机器人一般同时有6台以上伺服系统,用传统的控制方法难以取得好的控制效果。

等离子体刻蚀机是在芯片上进行微观雕刻

等离子体刻蚀机是在芯片上进行微观雕刻,刻出又细又深的接触孔或者线条,每个线条和深孔的加工精度是头发丝直径的几千分之一到上万分之一。“在米粒上刻字的微雕技艺上,一般能刻200个字已经是极限,而我们的等离子刻蚀机在芯片上的加工工艺,相当于可以在米粒上刻10亿个字的水平。”尹志尧这样形容到。

一个16nm的微观逻辑器件有60多层微观结构,要经过1000多个工艺步骤,要攻克上万个技术细节才能加工出来。只看等离子体刻蚀这个关键步骤,它的加工尺度为普通人头发丝的五千分之一,加工的精度和重复性要达到五万分之一。

而5纳米刻蚀工艺更紧密,就好比用一个比头发丝还小20000倍的笔,在一粒不过3cm的大米上,写出十亿个中文繁体字,难度可想而知。

1、高纯度溅射靶材分类

这是因为现代科技、工业的发展,既离不开不同国家不同公司技术、产品上的相互合作,也离不开发达国家所构建的这一套知识体系。如果我们把自主创新理解成完全要自己干,要构建起来自己的一套体系,这显然是违背人类社会发展规律的。

EUV光刻的关键技术包括EUV光源和高数值孔径(NA)镜头

EUV光刻的关键技术包括EUV光源和高数值孔径(NA)镜头,前者关乎光刻机的吞吐量(Throughput),后者关乎光刻机的分辨率(Resolution)和套刻误差(Overlay)能力等。

目前,全球EUV光刻机生产基本上由荷兰ASML公司所垄断,ASML光刻机的镜头由德国Carl Zeiss(卡尔·蔡司)公司提供,光源则来自美国Cymer公司。

Cymer公司是世界领先的准分子激光源提供商,发明了如今半导体制造中最关键的光刻技术所需的深紫外(DUV)光源。产品主要特性是:带宽窄,运行速度高,可靠性强。Cymer光源在批量生产符合特定规格的的世上最先进的半导体芯片时起着决定性的作用。为了加快EUV的研发进度,ASML已于2012年10月收购了美国Cymer公司。

在这之前的2007年,ASML还收购了总部位于美国加州Santa Clara的睿初(Brion)科技公司,该公司致力于计算光刻等方面的服务,用于检测光刻缺陷及提出相应修正解决方案,在同行业中处于领跑位置。

每台EUV设备都基于大功率二氧化碳激光器和“触发”激光器,在EUV源腔内的锡液滴加工时,产生宽带发射光,此外还需要由钻石制成的专业光学元件。

在EUV光刻技术中,采用反射镜而非透镜进行缩影。ASML采用的曲面反射镜来自德国卡尔·蔡司公司(Carl Zeiss AG)。

光刻胶是国际上技术门槛最高的微电子化学品之一,在大规模集成电路的制造过程中,光刻和刻蚀技术是精细线路图形加工中最重要的工艺,占芯片制造时间的40%~50%,光刻胶是光刻工艺得以实现选择性刻蚀的关键材料。光刻胶的应用范围主要有PCB板,LCD,LED和半导体,前面三种技术要求相对较低,但我国企业仍然没有实现完全自给。而半导体光刻胶技术壁垒较高、市场高度集中,几乎被日美企业垄断,生产商主要有日本JSR、信越化学工业、日本TOK、陶氏化学等。

现在美国以及部分西方国家感受到竞争压力,设置障碍不想让我们接轨,如果我们也不是最大可能的争取和世界经济体系接轨,认为可以建立自己完全不同的工业化发展体系,可以绕开西方几百年来摸索出来的这套发展规律,那么中国工业化的道路就有再次停滞甚至倒退的风险。

半导体芯片的刻蚀工艺

按照掩模图形对半导体衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离的技术工艺,是与光刻相联系的图形化处理的主要工艺。所谓刻蚀,说的通俗一点就是利用有化学活性的等离子体在硅片上雕刻出微观电路,是芯片设计过程中一个关键工艺环节。

蚀刻通常分为干法刻蚀和湿法刻蚀。湿法刻蚀主要是在较为平整的膜面上用稀释的化学品等刻出绒面,从而增加光程,减少光的反射。干法刻蚀是用等离子体(气体)进行薄膜刻蚀的技术工艺,通过电场对等离子体进行引导和加速,使其具备一定能量,当其轰击被刻蚀物的表面时,更快地与材料进行反应,从而利用物理上的能量转移实现刻蚀目的。

15

《烧不出大号靶材,平板显示制造仰人鼻息》

上海集成电路研发中心携手ASML在上海建光刻人才培训中心

▲上海集成电路研发中心(ICRD)与阿斯麦(ASML)签署合作备忘录

2017年6月21日,上海集成电路研发中心有限公司(ICRD)与ASML签署合作备忘录,双方将在上海合作共建一个半导体光刻人才培训中心。

未来,这个培训中心将拥有多款ASML的光刻设备和检测设备,也将逐步对国内半导体行业企业内的光刻工程师开放。这将大幅提高中国集成电路产业在高端和专业技术人才方面的培养力度。这对国内工程师熟悉设备工艺,提升光刻技能与专业知识具有积极的促进作用。

综上所述,我国的蚀刻机技术已达世界先进水平。光刻机技术虽然已经取得了部分关键技术的突破,也得到了国际光刻机巨头ASML的支持,但是,光刻机技术要赶上世界先进水平还有很长的一段路要走。除蚀刻机与光刻机外,目前我国在芯片领域又发展的怎么样了呢?

在大型飞机结构性关键部件用钢方面,我国整体水平基本上可以满足国防军工、装备制造、国民经济发展要求,但与国际先进水平相比,仍存在较大差距,处于跟跑状态,在高性能理论设计和计算、广度和深度研究、先进设备生产、工艺参数优化等方面仍需努力。

《算法不精,国产工业机器人有点“笨”》

我国刻蚀机技术与世界最前沿技术比肩

在刻蚀设备领域,美国的泛林半导体凭借着先发优势和大量研发投入保持行业龙头地位,但中国厂商中微半导体在近十年迅速崛起,并开始打入国际市场。

中微在刚刚涉足IC芯片介质刻蚀设备时,就推出了65nm等离子介质刻蚀机产品,随着技术的进步一直做到45nm、32nm、28nm等,现在16nm刻蚀机已经实现了商业化量产, 而且进入台积电的5个半导体生产线。

目前尹志尧的团队能研发生产10nm到7nm的设备已经与世界最前沿技术比肩。这些团队精英中,上百人都曾是美国和世界一流的芯片和设备企业的技术骨干,大都有着20到30多年半导体设备研发制造的经验。

7-10nm刻蚀机设备可以与世界最前沿技术比肩。

▲美国商业部的工业安全局决定将等离子刻蚀机从美国对中国控制出口名录中去除

随着中微的崛起, 2015年美国商业部的工业安全局特别发布公告, 承认中国已经拥有制造具备国际竞争力刻蚀机的能力, 且等离子刻蚀机已经进入量产阶段,因而决定将等离子刻蚀机从美国对中国控制出口名录中去除。

电容和电阻等被动电子元件是电子工业的黄金配角,电容市场容量每年有200多亿美元,电阻也有百亿美元的市场。日本公司占据被动电子元件一半以上的市场份额份额,以村田、TDK等企业为代表,其次是华新科、齐力新等台湾厂商,而中国大陆目前只能占据中低端的市场。我国的生产线主要制作老式大块头的电阻电容,小型化的电路板是完全不能用的,所需要的贴片式电阻电容大多需要进口。

33 高强度不锈钢

中微(AMEC)主要的产品和技术

一、电介质刻蚀机

公司率先开发了包括甚高频去耦合反应离子刻蚀的等离子体源和双反应台的反应腔等一系列完全自主创新的设计,使之与国外同类设备相比,在产能、洁净室面积占用和设备拥有成本等重要指标上都具有约30%的优势。

目前完成了65-45纳米、32-22纳米、22-14纳米三代电介质刻蚀装备产品研制并实现了产业化,而且已经在国际市场上,在各个技术节点上都与世界最先进的设备厂商竞争。 中微半导体的CCP介质刻蚀设备已经全面进入国际领先的芯片生产线。介质刻蚀已经占到40纳米到28纳米的国内Foundry市场的40%以上。

在最领先的Foundry已经有了232个反应台,生产了2500多万片晶圆。中微已经在10纳米和7纳米的研发线核准了几道刻蚀应用,成为了标配设备。

同时中微半导体已经开始了5纳米的器件刻蚀开发,会核准更多的蚀刻应用。

1、Primo D-RIE™

Primo D-RIE™是中微(AMEC)公司自主研发的300毫米电介质刻蚀设备,可以用于加工64/45/28纳米氧化硅(SiO),氮化硅(SiN)及低介电系数(low K)膜层等不同电介质材料。

设备系统可以灵活地装置多达三个双反应台反应器,以达到最佳芯片加工输出量。 每个反应台独立的射频发生器,各反应台均匀度的分别控制和刻蚀终点控制,使得每片晶圆可以在独立的反应环境中被刻蚀处理,达到最佳结果。这是业界第一次在同一机台上实现单芯片或双芯片加工随意转换成为可能。

2、Primo AD-RIE™

Primo AD-RIE是中微(AMEC) 公司用于流程前端(FEOL)及后端(BEOL)关键刻蚀应用的第二代电介质刻蚀设备,主要用于22纳米及以下的芯片刻蚀加工。Primo AD-RIE具备更优越的重复性及稳定性以外,还可将晶片上关键尺寸均匀度控制在2纳米内。

Primo AD-RIE™ 设备的单位投资产出率比市场上其他同类设备提高了30%以上,占地面积较其他同类设备减少了30%以上,并能使加工晶圆的成本降低20%至40%,Primo AD-RIE™ 设备已成为市场上生产率最高、单位投资产出率最高的先进刻蚀设备,用于各种关键及通常的工艺应用。

二、硅通孔刻蚀机

开发了8英寸和12英寸TSV硅通孔刻蚀设备Primo TSV200E和Primo TSV300E;特色是拥有双反应台的反应器,既可以单独加工单个晶圆片,又可以同时加工两个晶圆片。Primo TSV可安装多达三个双反应器(6个反应台),与同类竞争产品仅有单个反应台的设备相比,中微TSV刻蚀设备的这一特点使晶圆片产出量近乎翻了一番,同时又降低了加工成本,单位投资产出率比市场上其他同类设备提高了30%。可应用于8英寸晶圆微电子器件、微机电系统、微电光器件等的封装。

产品不但占有了约50%的国内市场,而且已经进入了台湾、新加坡、日本和欧洲市场。特别是在国际MEMS传感器最领先的博世(BOSCH)和意法半导体(STM)进入大生产。

而且Primo TSV300E可以和中微的Primo D-RIE™刻蚀设备灵活结合,混合配置出具备在同一平台进行等离子体刻蚀和TSV硅通孔刻蚀能力的设备。这种灵活的安排带来了技术最优化和成本的竞争优势。

三、MOCVD

中微的MOCVD设备在国内氮化镓蓝光LED外延加工市场实现逆袭,其第二代Primo A7设备,已在国内全面取代德国Aixtron和美国Veeco的设备。每台Prismo A7设备可容纳多达4个反应腔, 每个反应腔的产量是中微第一代MOCVD设备Prismo D-BLUE的2倍多,也就是每台可同时加工136片4英寸外延晶片。同时A7已在中国大陆、台湾、日本、韩国和美国等国家和地区申请专利155项(包括授权和未授权)。

自2016年第二代MOCVD设备Prismo A7第一次推向市场以来,已经付运超过100台腔体。

MOCVD的产品有着广阔的不断成长的市场,从照明领域的蓝光LED到红黄光LED/紫外光LED,再到功率领域的功率器件,再到显示领域的Micro-LED,再到IC领域的单晶IC器件。

⚑ 靶材:预计16-19复合增速达13%,19年将超过163亿美元。霍尼韦尔等龙头17年全球份额占80%。国内小型靶材国产化率较高,而高品质大型靶材几乎被国外垄断,但已出现少量专业从事高纯溅射靶材的企业。相关上市公司:江丰电子、阿石创等。

《高压柱塞泵,鲠在中国装备制造业咽喉的一根刺》

中微(AMEC)自主研发的部分技术居世界领先水平

芯片刻蚀的尺寸大小和芯片温度有着密切关系。如果要求刻蚀均匀性达到1纳米,那么整个芯片的温度差异就要控制在2度以内。目前中微自主研发的温控设计可以让刻蚀过程的温控精度保持在0.75度以内,优于国际水平。

同时,中微和国内厂家合作,研制和优化了一整套采用等离子体增强的物理气象沉积金属陶瓷的方法,这种创新的方法极大地改善了材料的性能,其晶粒更为精细、致密,缺陷几乎为零。相比国外当前采用的喷淋盘,中国的陶瓷镀膜喷淋盘寿命可以延长一倍,造价却不到五分之一。

3、国内微球技术研发进展

自上世纪80年代后,世界航空业就迈入数字化设计的新阶段,现在已经达到离开软件就无法设计的高度依赖程度。设计一架飞机至少需要十几种专业软件,全是欧美国家产品。国内设计单位不仅要投入巨资购买软件,而且头戴钢圈,一旦被念“紧箍咒”,整个航空产业将陷入瘫痪。

ASML公司2018年的EUV光刻机销量比上一年大幅增长

2018年全年,ASML公司共出货EUV光刻机18台,虽然比起2017年的11台大幅增长,但是比之前预期的20台还是有所减少的。根据ASML公司所说,是他们的客户为了平衡市场供需而延缓了EUV光刻机的交付时间,从今年上半年推迟到了下半年。ASML预计2019年全年将出货30台EUV光刻机。


操作系统主要分为PC操作系统和移动操作系统两个方面。移动操作系统方面主要由谷歌、苹果等少数几家巨头占领。2017年安卓系统市场占有率达85.9%,苹果IOS为14%,其他系统仅有0.1%,主要为美国的微软Windows和黑莓。2013年韩国三星曾尝试推出Tizen系统打破垄断,但最后以失败告终,目前三星手机仍然搭载的是安卓系统。手机操作系统难以打破垄断,主要在于软件厂商只会为流行的操作系统开发版本,其他小众的操作系统难以获得软件厂商的开发投入。

ITO靶材不仅用于制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏、电子纸、有机发光二极管,还用于太阳能电池和抗静电镀膜、EMI屏蔽的透明传导镀膜等,在全球拥有广泛的市场。ITO膜的厚度因功能需求而有不同,一般在30纳米至200纳米。

注:☞【2018 年 1 月 12 日,依据中国法律,中国海关基于中微的第 CN 202492576 号专利采取了知识产权保护措施,暂时扣押了 Veeco Asia 公司进口至中国的两台涉嫌侵犯中微专利的 EPIK700 型号的 MOCVD 设备。】

▲专利PK:中微半导体(AMEC)VS 美国Veeco(美国维易科公司)

随着海关介入执法,美方开始正视中微公司的自主研发专利及其在中国的知识产权状况,主动与中微公司展开谈判,双方最终达成全球范围相互授权的和解协议。

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《通往超精密抛光工艺之巅,路阻且长》

中微(AMEC)在国际客户满意度调查榜单上取得了很高的排名

2018年5月,中微半导体设备(上海)有限公司(AMEC)在全球领先的半导体行业市场研究公司VLSI Research发布2018年度客户满意度调查的多项排名中位居前五。其中在芯片制造设备专业型供应商的前十名中位居第二,并被客户列为“值得信赖和推荐的供应商”,在全球晶圆制造设备供应商中排名第三,在专用芯片制造设备供应商中排名第四。这是自1988年VLSI开始举办客户满意度调查,至今30年来首个上榜的中国本土装备供应商。

▲全球领先的半导体行业市场研究公司VLSI Research发布2018年度客户满意度调查,其中在芯片制造设备专业型供应商的前十名中,中微半导体设备(上海)有限公司(AMEC)位居第二

国家对半导体在资金、政策上大力支持,国内光刻胶企业数量从2012年的5家增长到2017年15家,少数企业在中高端技术领域已取得一定突破。苏州瑞红和北京科华分别承担了02专项i线(365nm)光刻胶和KrF线(248nm)光刻胶产业化课题。目前,苏州瑞红实现g/i线光刻胶量产,可以实现0.35μm的分辨率,248nm光刻胶中试示范线也已建成。北京科华KrF/ArF光刻胶已实现批量供货。

23 透射式电镜

问:中国的光刻机与刻蚀机达到世界先进水平,为什么有些人还说中国芯片业依旧前路艰辛?

同时,国内公司也积极寻求与国外先进技术进行战略合作,技术水平不断进步。2018年7月,德国西门子公司与阿里巴巴达成协议,将利用阿里云基础设施推出其数字操作系统MindSphere,这笔交易将有助于升级中国的产业水平。迄今为止,该公司的数字产品仅通过亚马逊的网络服务(Web Services)和微软的Azure在线平台提供。

《丧失先机,没有自研操作系统的大国之痛》

不要把问题想简单了,以为芯片也只有光刻机和刻蚀机。芯片制造的技术、经验、工艺以及人才是一个系统性的工程,台积电也不是一天建成的,有了光刻机也不代表我们就能造出最顶尖的芯片。

⚑ 芯片:国内芯片制造工艺仍然落后国际同行两代。在装备与材料方面与国际顶尖水平差距较大。而封测领域,长电科技已经跻身世界第三。设计与制造环节目前是中国芯片产业投资和政府扶持的重点。相关上市公司:长电科技、士兰微等。

中国已经连续5年成为世界第一大机器人应用市场,但高端机器人仍然依赖于进口。由于没有掌握核心算法,国产工业机器人稳定性、故障率、易用性等关键指标远不如工业机器人“四大家族”发那科、ABB、安川、库卡的产品。核心算法差距过大,导致国产机器人稳定性不佳,故障率居高不下。算法的差距不只体现在核心控制器上,更拖慢了伺服系统响应的速度。

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智能手机的功能日益全面,组件越来越复杂,剩余空间越来越小,对射频前端组件的集成度要求也就越来越高,因此模块化的射频前端将成为趋势,其价值将超过分立射频器件价值的总和。未来 5G 终端,集成的射频前端 RF 套片的价格甚至将超过主芯片,成为手机主板中最贵的器件。同时,5G的到来对射频芯片功耗和小型化提出了更高的要求,高频通信的射频是全球面临的普遍性难题。全球领先的射频相关企业已经展开了5G高频通信所需的射频芯片研发。博通在2016年推出了主要针对60GHz频段WiFi标准(802.11.ad)的毫米波收发机芯片BCM20138,并积极推出满足移动网络需求的高频射频器件。

21 光刻胶

再退一步讲,如果一流光刻机和刻蚀机都国产了,台积电也变成了中国企业,中国的芯片业就独步天下了么?当然不是,我们还需要高通、苹果、英伟达、英特尔、赛灵思、德州仪器这样的芯片设计、研发、制造和销售公司来打造整个芯片行业的产业链。

在被动元件领域日本公司是绝对的霸主,日本公司的产业动向可以左右和决定行业的走向,其他公司包括台湾华新科、齐力新、立隆电子、禾伸堂,中国大陆江海股份、顺络电子、法拉电子、宇阳科技艾华集团等。

《中国半导体产业因光刻胶失色》

看了这个问题,感觉题主眼中的芯片制造和生产家电类似,有了世界先进水平的光刻机和刻蚀机,一按按钮,先进的芯片就生产出来了。实话实说,这是对芯片制造难度的误解。

目前,锂电池四大核心材料中,正、负极材料、电解液都已实现了国产化,而隔膜仍是短板,国产化率较低,隔膜是锂电池原材料中技术壁垒最高的部分。国内锂电池企业众多,未来进入国际市场,面对国际巨头竞争,缺乏核心专利和材料技术是中国电池企业未来最大的隐忧和短板。国产隔膜主要供应低端3C类电池市场,而高端隔膜仍然依然大量依赖进口。干法隔膜技术比较成熟,国产干法隔膜基本能够完全替代进口产品,而在湿法隔膜领域国内还处于进口替代的前期。同时,国内对隔膜需求量增长速度较快,也会带动国内企业技术进步及产能扩张。2017年,我国隔膜产量14.4亿平方米,同比增长33%,自2012年到2017年,国内隔膜产量年复合增长率达到68%。

《高压共轨不中用,国产柴油机很受伤》

注:☞【2018年2月10日,美国维易科精密仪器有限公司(以下简称“Veeco”)、中微半导体设备(上海)有限公司(AMEC)(以下简称“中微”)和西格里碳素(SGL)(以下简称“SGL”)共同宣布,同意就三方之间的未决诉讼达成和解,并友好地解决所有的未决纷争,包括中微在福建高院针对 Veeco 的诉讼和 Veeco 在美国纽约东区地方法院针对 SGL 的诉讼。

2、全球主要厂商

光刻胶主要成分有高分子树脂、色浆、单体、感光引发剂、溶剂以及添加剂,开发所涉及的技术难题众多,需从低聚物结构设计和筛选、合成工艺的确定和优化、活性单体的筛选和控制、色浆细度控制和稳定、产品配方设计和优化、产品生产工艺优化和稳定、最终使用条件匹配和宽容度调整等方面进行调整。因此,要自主研发生产,技术难度非常之高。

上海微电子定购了一批瑞士高精尖机床

据消息人士披露,上海微电子订了一批Bumotec机床。Bumotec是瑞士斯达拉格旗下的子品牌,能制造世界顶尖的加工光学仪器的机床,据说比ASML用的德国机床还好点——一般人耳熟能详的那些高端机床,和斯达拉格不是一个世界的。斯达拉格专攻高精尖制造领域的制造设备,所以知道这个公司的人非常少。但名气小不意味着技术就不顶尖。相信随着这批机床的到货,有助于上海微电子攻克65nm光刻机的技术难关。

国内由于缺乏下游功能性产品和足够长的产业链,所以靶材厂商只能赚取原材料的初级利润没有足够的利润支撑,国内厂商对高品质、大尺寸的ITO靶材的技术开发十分艰难。目前国内的大尺寸靶材都只在实验室阶段,除了技术上难点需要突破,难以实现量产也是关键因素。

6 真空蒸镀机

光刻机的分辨率

决定光刻机分辨率的公式如下:

光刻机分辨率=k1*λ/NA

k1是常数,不同的光刻机k1不同,

k1越大对应的光刻工艺就越容易。k1的极限是0.25,小于0.25的光刻工艺是不可能的。λ指的是光源波长,NA是物镜的数值孔径(Numerical Aperture), 数值孔径是无量纲(dimensionless quantity)的数量,与光的聚焦程度有关。数值孔径越大意味着分辨率越高。改变EUV机器中的数值孔径将需要更大,更完美抛光的成像镜组。

所以光刻机的分辨率就取决于光源波长及物镜的数值孔径,波长越短越好,NA越大越好,这样光刻机分辨率就越高,制程工艺越先进。

现在的EUV光刻机使用的是波长13.5nm的极紫外光,而普通的DUV光刻机使用的是193nm的深紫外光,所以升级到EUV光刻机可以大幅提升半导体工艺水平,实现7nm及以下工艺。

但是改变波长之后再进一步提升EUV光刻机的分辨率就要从NA指标上下手了,目前的光刻机使用的还是NA=0.33的物镜系统,下一代的目标就是NA=0.5及以上的光学系统了。

在高端光刻机领域,除了龙头ASML,尼康和佳能也曾有一席之地。但是,近些年高端光刻机市场基本被ASML占据。主流半导体产线中只有少数低阶老机龄的光刻机还是尼康或者佳能,尼康的光刻机只能用超低的价格来抢占市场。ASML的EUV NXE 3350B单价超过1亿美元,ArF Immersion售价在7000万美元左右。而尼康最新的Ar-F光刻机售价还不到ASML的一半,但仍然无法挽回市场。一方面由于尼康失去了Intel这样的大客户。另一方面,尼康的光刻机在操作系统上设计的架构有缺陷,实际性能与ASML仍有不小差距,产品有瑕疵。Intel、台积电、三星用来加工14/16nm芯片的光刻机都是买自ASML,格罗方德、联电以及中芯国际等晶圆厂的光刻机主要也是来自ASML。Intel、台积电、三星用来加工14/16nm芯片的光刻机都是买自ASML,格罗方德、联电以及中芯国际等晶圆厂的光刻机主要也是来自ASML。

目前全世界最流行的两种数据库管理系统是Oracle和MySQL,都是甲骨文公司旗下的产品。竞争者还有IBM公司以及微软公司的产品等。甲骨文、IBM、微软和Teradata几家美国公司,占了大部分市场份额。数据库管理系统国货也有市场份额,但只是个零头,其稳定性、性能都无法让市场信服,银行、电信、电力等要求极端稳妥的企业,不会考虑国货。

何为光刻机?

在生产控制软件领域,西门子继续保持行业龙头地位,而南瑞、宝信、石化盈科等企业在电力、钢铁冶金和石化行业深耕多年,客户数量多且关系稳定。由于行业间差异较大存在壁垒,生产控制软件领域的企业业务大多数集中在垂直行业内部,率先突破行业壁垒拓展业务将成为企业制胜的关键。MES在发达国家已实现产业化,而我国MES行业发展历程较短,相关企业目前普遍有规模较小,竞争力较弱,并且现阶段国内制造业企业中 MES 的使用率仍然较低,市场潜在发展空间巨大。

超精密抛光工艺在现代制造业中有多重要,其应用的领域能够直接说明问题:集成电路制造、医疗器械、汽车配件、数码配件、精密模具、航空航天。“它是技术灵魂”。美日牢牢把握了全球市场的主动权,其材料构成和制作工艺一直是个谜。换言之,购买和使用他们的产品,并不代表可以仿制甚至复制他们的产品。

光刻机

光刻机(Mask Aligner) 又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等。常

用的光刻机是掩膜对准光刻,所以叫 Mask Alignment System。

▲光刻机总体结构图

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。

▲光刻机原理图

在航空(航天)发动机及燃气轮机用高温合金方面,我国处于跟跑阶段,但在高温合金的研制和生产水平方面,与先进国家的差距正在拉近。

《“命门火衰”,重型燃气轮机的叶片之殇》

半导体芯片生产的光刻工艺

光刻的过程就是现在制作好的硅圆表面涂上一层光刻胶(一种可以被光腐蚀的胶状物质),接下来通过光线(工艺难度紫外光<深紫外光<极紫外光)透过掩膜照射到硅圆表面(类似投影),因为光刻胶的覆盖,照射到的部分被腐蚀掉,没有光照的部分被留下来,这部分便是需要的电路结构。

▲光刻工艺步骤

光刻(lithography)为集成电路微细化的最关键技术。当前在16/14nm节点乃至10及7nm节点,芯片制造商普遍还在使用193nm ArF浸润式光刻机 多重成像技术,但采用多重成像技术后将增加曝光次数,导致成本显著上升及良率、产出下降等问题。根据相关企业的规划,在7/5nm节点,芯片生产将导入极紫外(EUV)光刻技术,EUV光刻使用13.5nm波长的极紫外光,能够形成更为精细的曝光图像。

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《高端轴承钢,难以补齐的中国制造业短板》

尹志尧和他的团队开发出了第一台国产等离子体刻蚀机

凭着过去20多年的经验和基础技术支持,尹志尧和他的团队很快就开发出了第一台国产的生产半导体芯片的设备——等离子体刻蚀机。

1、环氧树脂行业发展

31 超精密抛光工艺

EUV薄膜

在EUV发展过程中,最大的一个痛点就在于极其昂贵的MASK(EUV薄膜)。这种被称为薄膜的覆盖物可以“保持”铸造在硅片上的图案。MASK作为光掩膜的保护层,提供阻隔外界污染的实体屏障,可以防止微尘或挥发气体污染光掩膜表面,减少光掩膜使用时的清洁和检验。

ASML公司已经开发出83%透射率的薄膜,在采用245W光源,测试可达到100 片晶圆/时吞吐量,ASML的目标是开发出透射率90%的透明薄膜,可承受300W的EUV光源,实现125片晶圆/时的吞吐量。ASML也正在努力保持机器内部比现在更清洁,这样客户可以随意使用没有薄膜的MASK。

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据媒体报道,设计歼-10飞机时,主起落架主承力结构的整个金属部件是委托国外制造。但造完之后,起落架的收放出现问题,有5毫米的误差,只好重新订货制造。仅仅是这一点点的误差,影响了歼-10首飞推迟了八九个月。没有全数字化的软件支撑,任何一点细微的误差,都可能成为制造业的梦魇。

刻蚀设备全球主要生产厂商

国内产商:中微半导体、北方微电子、金盛微纳科技;

国外厂商:泛林半导体、应用材料、东京电子。

速腾聚创也已经在加紧推进MEMS固态雷达的量产。去年 5 月速腾聚创推出“普罗米修斯计划”,基于激光雷达点云的物体识别、分类、跟踪等算法为自动驾驶提供支持。通过提供“硬件 算法 平台”的解决方案加速自动驾驶行业的技术开发。目前速腾聚创的新产品终结行业对激光雷达的高昂售价认知,有助于推动自动驾驶进入寻常百姓家。速腾聚创认为MEMS 固态激光雷达大规模量产的话,可以做到价格百元美金级别。

10 激光雷达

我国在高性能先进芯片上,缺少内核原创设计

但在高性能先进芯片设计上,我国同样存在短板。看到这里,有人会问,我们不是有华为海思这样的先进芯片设计公司吗,麒麟980已经和高通骁龙平起平坐,开始追赶苹果A系列芯片了,还能说有短板?

真的有。麒麟芯片中的CPU、GPU采用的是ARM的公版内核,也就是买的IP核授权,然后华为将它们和NPU、ISP、基带芯片等集成到一起,这就是麒麟系列芯片。可以看出,海思目前还不能做CPU、GPU内核的原创设计。

海思尚且如此,其它实力逊色一筹的芯片设计公司就更不用说了。

与英特尔、AMD等传统芯片商自己设计原创内核不同,海思的设计模式和高通、三星、联发科一样,都是从ARM购买设计好的CPU或GPU内核,然后做集成设计。能力强的,可以修改调整内核的逻辑电路模块,俗称“魔改”;省事的话,直接购买公版。“Mali"是ARM的GPU内核品牌,”Cortex-A"是ARM的CPU内核品牌,凡出现这两个品牌名,即可认为该芯片采用了ARM的公版内核设计。

可以说,缺少CPU和GPU的内核原创设计,是影响我国高性能先进芯片的最大障碍。

02

《去不掉的火箭发动机“锈疾”》

芯片微缩制程的推进需要EUV光刻机拥有更大功率的EUV光源

ASML最新的NXE:3400B EUV型光刻机,采用245W光源,在实验条件下,未使用掩膜保护膜(pellicle),已实现每小时曝光140片晶圆的吞吐量;该机型在用户端的测试中,可达到每小时曝光125片晶圆的吞吐量,套刻误差2nm。

▲ASML公司光刻机的曝光晶圆吞吐量演进图

按照ASML公司EUV技术路线规划,公司将在2018年底前,通过技术升级使NXE:3400B EUV机型的套刻误差减小到1.7nm以下,满足5nm制程的工艺需求;在2019年中,采用250W EUV光源,达到每小时145片晶圆的量产吞吐量;在2020年,推出升级版的NXE:3400C EUV机型,采用250W EUV光源达到155片/时的量产吞吐量。

总体上,目前的250W EUV光源已经可以满足7nm甚至5nm制程的要求,下一代机器将需要更多的EUV瓦数。在实验室中,ASML已破解410 W,但尚未达到芯片生产所需的,足够好的占空比(duty cycle)。

更强大的激光器将有所帮助,但这可能会增加锡液滴的速度。在今天的机器中,锡滴每秒被射出50,000次,但ASML的副总裁Anthony Yen表示,新产品的液滴发生器的运行速度或将达到80,000赫兹。

据估算,在3nm技术节点,对EUV光源的功率要求将提升到500W,到了1nm技术节点,光源功率要求甚至将达到1KW。

3、国内主要厂商

燃气轮机广泛应用于舰船、火车和大型电站。我国具备轻型燃机自主化能力;但重燃仍基本依赖引进。国际上大的重燃厂家,主要是美国GE、日本三菱、德国西门子、意大利安萨尔多4家。与中国合作都附带苛刻条件:设计技术不转让,核心的热端部件制造技术也不转让,仅以许可证方式许可本土制造非核心部件。没有自主化能力,意味着我国能源安全的重要一环,仍然受制于人,存在被“卡脖子”的风险。

中国蚀刻机已达到世界先进水平

据媒体报道,2018年12月,中微半导体设备(上海)有限公司自主研制的5纳米等离子体刻蚀机经台积电验证,性能优良,将用于全球首条5纳米制程生产线。5纳米,相当于头发丝直径(约为0.1毫米)的二万分之一,将成为集成电路芯片上的最小线宽。台积电计划2019年进行5纳米制程试产,预计2020年量产。

▲半导体器件工艺制程从14纳米微缩到5纳,等离子蚀刻步骤会增加三倍

刻蚀机是芯片制造的关键设备之一,曾一度是发达国家的出口管制产品。中微半导体联合创始人倪图强表示,中微与科林研发(Lam Research)、应用材料(Applied Materials)、东京威力科创(Tokyo Electron Limited)、日立全球先端科技 (Hitachi High-Technologies) 4家美日企业,组成了国际第一梯队,为7纳米芯片生产线供应刻蚀机。中微半导体如今通过台积电验证的5纳米刻蚀机,预计能获得比7纳米更大的市场份额。

2、 国内外对比:手机操作系统没有独立自主的产品,PC操作系统主要用于政务

触觉传感器是工业机器人核心部件。精确、稳定的严苛要求,拦住了我国大部分企业向触觉传感器迈进的步伐,目前国内传感器企业大多从事气体、温度等类型传感器的生产。在一个有着100多家企业的行业中,几乎没有传感器制造商进行触觉传感器的生产。日本阵列式传感器能在10厘米×10厘米大小的基质中分布100个敏感元件,售价10万元,而国内产品多为一点式,一般100元一个。

光刻机的运作机制

光刻设备是一种投影曝光系统。在半导体制作过程中,光刻设备会投射光束,穿过印着图案的掩模及光学镜片,将线路图曝光在带有光刻胶的硅晶圆上;通过光刻胶与光的反应来形成沟槽,然后再进行沉积、蚀刻、掺杂,架构出不同材质的线路。

其中掩膜版上面会有很多的布线,形成沟槽以后在里面会布很多的二极管、三极管等,来形成不同的功能。单位面积上布的线越多,能够实现的功能就越多,效能也越高,耗能越少。

⚑ 激光雷达:目前全球有超50家激光雷达初创公司角逐,到2025年全球车用激光雷达市场规模有望达百亿美元。目前市场上大多采用美国Velodyne激光雷达,国内起步较晚但已涌现了一批优秀的公司及产品。相关上市公司:万集科技等。

现在,我们话语体系中“与世界接轨”似乎已成为某种与“自信”相悖的标签。以高铁为例,就是全面和世界接轨的最成功案例,中国高铁从技术到标准、从制造到运营都和现有的世界工业体系接轨。但是中国还有很多技术被外国所垄断,因为自主研发不够而被国外技术卡壳,这35项卡住我国脖子的技术,只是冰山一角!

光刻机三巨头:荷兰的ASML(阿斯麦)、日本的Nikon(尼康)和Canon(佳能)

自从1978年,美国GCA公司推出了全球第一台光刻机之后,日本的光学设备巨头Nikon便在光刻机市场迅速崛起,日本的佳能和荷兰的ASML也是紧跟其后,很快市场上便形成了三强并立的局面,这三家厂商几乎垄断了整个光刻机市场。其中尼康市的场份额长期都在50%以上,可谓是当之无愧的霸主。

不过在193nm光刻技术逐渐成为市场主流之后,Nikon和Canon的市场份额便开始加速下滑,ASML开始后来居上。特别是2002年之后,193nm浸没式光刻技术迅速成为光刻技术中的新宠,因为此种技术的原理清晰及配合现有的光刻技术变动不大,获得了众多厂商的应用,此后很多45nm、32nm工艺的CPU芯片制造,都是采用193nm液浸式光刻系统来完成的。

而ASML也凭借其在193nm浸没式光刻技术上的优势一举超越了Nikon和Canon。 目前193nm液浸式光刻仍然是应用最广且最成熟的技术,能够满足精确度和成本要求,所以其工艺的延伸性非常强,很难被取代。再加上新的EUV光刻技术的一再推迟,以至于随后的22/16/14/10nm节点主要几家芯片厂商也仍然继续使用基于193nm液浸式光刻系统的双重成像(double patterning)技术。

⚑ 手机射频器件:市场规模超200亿美元,目前手机核心器件只有射频器件仍然95%由欧美厂商主导。5G时代到来为射频前端带来诸多挑战,国内在军工等方面的射频已经存在一些积累。相关上市公司:信维通信、硕贝德等。

27 燃料电池关键材料

退一步讲,就算是中国的光刻机与刻蚀机都达到世界领先就解决问题了么?ASML的EUV光刻机我们已经下单等待交货了,是不是到货以后中国就可以生产7nm甚至是5nm的芯片了?

环氧树脂

每年我国ITO靶材消耗量超过1千吨,一半左右靠进口,用于生产高端产品。

ASML与比利时研究机构IMEC成立了一座联合研究实验室

2018年第四季度,ASML与比利时研究机构IMEC成立了一座联合研究实验室,共同探索在后3nm逻辑节点的纳米级元件制造蓝图。此次双方这项合作是一项为期五年计划的一部份,分为两个阶段:

首先是开发并加速极紫外光(EUV)微影技术导入量产,包括最新的EUV设备准备就绪。

其次将共同探索下一代高数值孔径(NA)的EUV微影技术潜力,以便能够制造出更小型的纳米级元件,从而推动3nm以后的半导体微缩。

双方将在EXE:5000型光刻机上使用NA=0.55的光学系统,更高的NA有助于将EUV光源投射到更广阔的晶圆上从而提高半导体工艺分辨率,减少晶体管尺寸。

▲ASML公司未来的EXE:5000型光刻机性能展望图

如今这项研究才刚刚开始,所以新一代EUV光刻工艺问世时间还早,此前ASML投资20亿美元入股蔡司公司,目标就是合作研发NA=0.5的物镜系统,之前公布的量产时间是2024年,这个时间点上半导体公司的制程工艺应该可以到3nm节点了。

▲ASML公司Twinscan光刻机简易工作原理图

▲ASML公司Twinscan光刻机各组成部分的意义

在加工芯片的过程中,光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段,将光束透射过画着线路图的掩模,经物镜补偿各种光学误差,将线路图成比例缩小后映射到硅片上,然后使用化学方法显影,得到刻在硅片上的电路图。

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、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片,线路图的层数越多,也需要更精密的曝光控制过程。

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《环氧树脂韧性不足,国产碳纤维缺股劲儿》

我国已突破EUV光刻部分关键技术

极紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography, EUVL)是一种采用波长13.5nm极紫外光为工作波长的投影光刻技术,是传统光刻技术向更短波长的合理延伸。这种光刻技术被公认为是最具潜力的下一代光刻技术,面对的是7nm和5nm节点,代表了当前应用光学发展最高水平,被行业赋予拯救摩尔定律的使命。作为前瞻性EUV光刻关键技术研究,国外同类技术封锁严重,项目指标要求高,技术难度大、瓶颈多。

2017年,由长春光机所牵头承担的国家科技重大专项02专项——“极紫外光刻关键技术研究”项目顺利完成验收。

长春光机所、中科院光电技术研究所、中科院上海光学精密机械研究所、中科院微电子研究所、北京理工大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学等参研单位历经八年的潜心钻研,突破了制约我国极紫外光刻发展的超高精度非球面加工与检测、极紫外多层膜、投影物镜系统集成测试等核心单元技术,成功研制了波像差优于0.75 nm RMS 的两镜EUV 光刻物镜系统,构建了EUV 光刻曝光装置,国内首次获得EUV 投影光刻32 nm 线宽的光刻胶曝光图形。

▲国家科技重大专项02专项——“极紫外光刻关键技术研究”项目成果展示

建立了较为完善的曝光光学系统关键技术研发平台,圆满完成国家重大专项部署的研究内容与任务目标,实现EUV 光学成像技术跨越,显著提升了我国极紫外光刻核心光学技术水平。同时,项目的实施形成了一支稳定的研究团队,为我国能够在下一代光刻技术领域实现可持续发展奠定坚实的技术与人才基础。

根据官方披露的消息,计划在2030年实现EUV光刻机的国产化。

由此可见,国产光刻机要突破垄断还有很长的路需要走。好在,我们国家已经出台了光刻机的国家规划。

数据库管理系统

5 触觉传感器

ASML公司的高端光刻机型号

ASML为半导体生产商提供光刻机及相关服务,TWINSCAN系列是目前世界上精度最高,生产效率最高,应用最为广泛的高端光刻机型。目前全球绝大多数半导体生产厂商,都向9ASML采购TWINSCAN机型,例如英特尔(Intel),三星(Samsung),海力士(Hynix),台积电(TSMC),中芯国际(SMIC)。

ASML的产品线分为PAS系列,AT系列,XT系列和NXT系列,其中PAS系列光源为高压汞灯光源,现已停产,AT系列属于老型号,多数已经停产。市场上主力机种是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系列则是现在主推的高端机型,全部为沉浸式。

三星已经量产的7nm LPP(Low Power Plus)工艺芯片采用ASML的EUV光刻机,型号为双工件台NXE:3400B(光源功率280W),日产能1500片。

▲ASML最新的 TWINSCAN NXE:3400B EUV光刻机

值得一提的是,ASML2019年下半年会推出新一代的NXE:3400C型光刻机,WPH(每小时处理的晶圆数量)产能从现在的每小时125片晶圆提升到155片晶圆以上,意味着产能提升24%。

▲ASML2019新一代的NXE:3400C型光刻机(预计将于2019年下半年推出)

现在的NXE:3400B型EUV光刻机的产能为125 WPH,而NXE:3400C的产能预计再提升24%,这对改善EUV工艺的产能很有帮助。

▲ASML2018年8月出货的新品Twinscan NXT:2000i DUV光刻机 (NXT:2000i双工件台深紫外光刻机)

NXT:2000i也成为了ASML旗下套刻精度(overlay)最高的产品,达到了和3400B一样的1.9nm,远低于5nm要求的2.4nm以及7nm要求的至少3.5nm。 未来将会用于全新的7nm和5nm的工艺。

ASML解释道,i是immersion的意思。NXT2000都是immersion的机器。所以NXT2000即NXT2000i。

NXT2000i将是NXE3400B EUV光刻机的有效补充,毕竟台积电/GF的第一代7nm都是基于DUV工艺。

3、国内相关公司

22 高压共轨系统

国际半导体三巨头出售ASML股票获利颇丰

不过,台积电已于2017年5月全部出售了其所持有的5%的ASML股权,获利214亿台币(约合6.95亿美元)。

2016年三星以6.06亿欧元的价格出售630万股ASML股票,每股约96欧元,仅这一笔出售三星获利颇丰。

英特尔从2016年底开始出售ASML股权,截至2017年9月,英特尔仍持有ASML约7.6%的股份。

显然,英特尔、三星和台积电之所以都这样做,都是想在芯片制造领域取得领先的技术优势。

今年六月《科技日报》总编辑刘亚东曾做题为“除了那些核心技术,我们还缺什么”演讲,介绍了中国目前包含光刻机、芯片、操作系统、ITO靶材、光刻胶等在内的35项卡脖子技术,我们对其中部分领域做了一些梳理,以期投资者在相关方向布局有所启发。

《没有这些诀窍,我们够不着高端电容电阻》

刻蚀机加工芯片的过程好比在指甲盖大小的芯片上建密密麻麻的“立交桥和高速公路”

只有通过一层层的刻蚀,才能把芯片做出来。这又是国外垄断的领域。于方寸间近乎神一样的操作,要求刻蚀机的精度必须达到极致。打个比方,在高倍的电子扫描镜下,将芯片放大一万倍,它的结构就像是密密麻麻的立交桥和高速公路,而这些高速公路,只有头发丝的万分之一那么宽。刻蚀机就是在指甲盖大小的芯片上建这些“立交桥和高速公路”。

2、国内外对比:高端不成熟,价格便宜

19 高压柱塞泵

光掩膜版

光掩膜版,EUV光刻使用镜面反射光而不是用透镜折射光,因此EUV光刻采用的光掩膜版也需要改成反射型,改用覆盖在基体上的硅和钼层来制作。同时,EUV光刻对光掩膜版的准确度、精密度、复杂度要求比以往更高。

当前制作掩膜版普遍使用的可变形状电子束设备(VSB),其写入时间成为最大的挑战,解决方案之一是采用多束电子束设备。包括IMS公司、NuFlare公司等已在开发相关多束电子束产品,多束电子束设备能够提高光掩膜版制作效率,降低成本,还有助于提高光掩膜版的良率。未来,大部分EUV光掩膜版仍可以使用可变形状电子束设备来制作,但是对少数复杂芯片而言,要想保持加工速度,必须使用多束电子束设备。

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《自家的掘进机却不得不用别人的主轴承》

中国厂商也进口了ASML公司的高端光刻机

中国的晶圆厂除了进口ASML公司的ArF、KrF传统光刻机之外,EUV光刻机也采购了。不过国内没有大批量采购EUV光刻机的原因主要是技术还没跟上,EUV光刻机适用于7nm及以下工艺,国内目前量产的工艺还是28nm,14nm工艺研发完成了,但是中芯国际今年才能规模量产。

根据中银国际机械团队统计,2018年5月19日,长江存储订购的ASML193nm浸没式光刻机运抵武汉。这台光刻机售价7200万美元,用于14 nm-20 nm工艺3D NAND闪存生产;

5月21日,华力二期(华虹六厂)订购的193nm双极沉浸式光刻机NXT:1980Di已经进场,用于其12英寸先进生产线建设项目;中芯国际(SMIC) 也已向ASML定购一台价值1.2亿美元 的EUV(极紫外线)光刻设备,预计2019年交付。这些设备价格十分高昂,单价在7000万美元至1.2亿美元。

另外,目前国产手机厂商的操作系统都是基于Android上层界面进行修改,如华为的EMUI、小米的miui,都是基于安卓系统在性能、体验方面进行改进,系统底层仍然是Android的内核,国内至今尚未开发出一个自主创新的操作系统内核。但是近十年来,中国手机企业在android系统上进行研究、改造,从文件管理、文件调用、到硬件的管理等最底层把android逐渐完善,适合中国消费者的需要。中国消费者对国产手机操作系统的青睐使得三星手机在中国市场份额不断缩小。华为的EMUI不但做到系统非常流畅,而且各方面能力都很强大,以致谷歌愿意把修改后的能力购买回去。由此可见,在技术实力方面中国目前已经具有完备的技术储备。

14 ITO靶材

离最先进的芯片制造工艺还有四代差距

目前国内最先进的芯片制造厂是中芯国际,其最先进而且已经量产的制程工艺是14nm,12nm工艺制程的研发取得了突破,但与台积电的差距依然不小。

台积电目前量产的制程工艺是7nm,已经运用到苹果A12、骁龙855、麒麟980等芯片上,明年将导入5nm制程工艺。

中芯国际和台积电差着12nm、10nm、7nm、5nm,有着四代差距。这四代工艺制程差距,不是靠先进的设备可以一下弥补的。

芯片的制造技术主要有3大类:组件技术、集成技术和批量生产技术。这三大类技术对应芯片制造的两个阶段:研发和正式量产。

组件技术是指芯片制造工序的最小单位的工艺技术,包括成膜、光刻、蚀刻、抛光、离子注入、清洁等数十道工艺技术,而每一道工艺技术就称为一个组件技术。简单说就是,一个组件技术就是一道工序,这几十道工序必须无差错才能制造出合格的芯片,而光刻机和蚀刻机不过是负责数十道工序中的两道而已。

将这几十道工序结合到一起,构建出一整套工艺流程的技术,叫芯片制造的集成技术。组件技术和集成技术研发成功后,会进入下一个阶段:批量生产技术。只有这三大技术完成,芯片制造工艺的研发才算大功告成。

对芯片制造厂来说,先进设备只是关键的一环,不是全部,实际上,人才才是最关键的因素。人才的短缺,使得国产芯片制造厂即使得到先进制造设备,也难以制造出先进芯片。

左一为梁孟松。梁孟松加入中芯国际后,创造298天让中芯国际研发成功14nm工艺制程的记录。


说到人才,就不得不说中芯国际联席首席执行官梁孟松。梁孟松被业界称为芯片狂人,早年离开台积电加盟三星半导体后,让三星在制程工艺上实现了对台积电的反超。

国产芯片制造厂除缺乏梁孟松这样的大牛外,也缺乏能蹲生产线的工程师。这个缺口在未来估计有40万人。

说一千道一万,芯片制造是一个复杂的系统工程,需要每个环节都消除短板,不同于好莱坞电影中一两个超级英雄就能拯救世界,因此仅有先进的光刻机和蚀刻机是远远不够的。

光刻机和蚀刻机的区别很大,光刻机就好比电影里面的男一号,蚀刻机就好比配角,差距还是很明显的,当然光刻机在芯片制造领域的重要性远超蚀刻机,难度也是蚀刻机远远无法比拟的,光刻机的作用是在处理好的硅片上面印上线路,蚀刻机的作用是把印在硅片上面光刻机画好的线进行刻画出来,也就是说把硅片上面除了光刻机印好的线路外的其他东西去除掉留下线路。

芯片的精密度要求非常的高,都是以纳米级别的要求,世界上最先进的就是荷兰生产的万国牌光刻机,这个光刻机集合了世界上发达国家的最先进零配件,其中最重要的光源和镜片都是德国公司提供的,整个光刻机超过5万个零配件,荷兰自己提供的不到5%,剩下的都是从各国进口购买过来经过特殊的组装而成的,组装这个东西也是非常要技术的。

日本最先进的光刻机只能做到14纳米级别,也没有办法突破7纳米,荷兰的这家公司量产7纳米级别的光刻机,已经成功研制出5纳米级别的光刻机,在光刻机领域现在的日本已经放弃了单独继续研发下去的心思,这也足以说明了光刻机的难度有多高,日本这样的工业强国都干不下去,大家都知道日本的精密机床和摄像头镜片这些都非常的出名,但是日本也在这上面吃瘪。

我们最先进的光刻机是今年刚刚研发出来的22纳米级别的光刻机,但是离7纳米级别的距离还很远,中间还要有一个14纳米级别的砍要等着突破,这的确是一个非常巨大的挑战,想要短时间突破非常的困难,而且对方已经在5纳米级别的门口,短时间内我们肯定没办法赶上,只能一步一个脚印慢慢的摸索突破。

毕竟我们是自己在搞,对方是一大群人合伙在分工搞,所以有差别是正常的也是可以接受和理解的,一个国家单挑一群国家,这种气魄已经足够让对方着急和担忧,如果那么容易让我们超越突破了,那那一群国家不就是太废了吗,所以光刻机难研发突破是正常的,不然他们也不会一大堆国家一群合伙在搞了。

我们的工业体系非常的齐全,可以说是全世界工业体系最齐全的国家,我们并不是缺少某一个工业技术产业,我们缺少的是这些工业技术上面的尖端产业,也就是说我们总体可以,体量足够,但是在精这方面存在缺陷,如果能慢慢的把体量里面一些产业提高到质的变化,那我们离尖端科技的不远了。

光刻机的难度在于光源和稳定性以及镜头的镜片和工作台,在光源上面我们已经和最尖端的相差无几,我们只是在镜头的镜片上面和移动工作台上还差一点,就是这样一点点的差别就对纳米级别精度来说就非常明显了,用德国研制生产光刻机镜片公司的科技人员的话来说,镜片的要求是放大到200平方公里,整体的平面误差不得超过10厘米,这样的平面精度要求难度可想而知,难怪连日本的索尼和佳能都放弃了。

我们的光刻机只能算三流水平,第一流的是荷兰公司的7纳米级别和5纳米级别,这是独孤求败的级别,第二流是日本的14纳米级别的光刻机,属于次一品的级别,属于第二档次,第三就是我们的22纳米级别,当然跟最好的比还有很大差距,但是能够独立研制出这样的光刻机在世界上已经没有几个国家能够单独做到,这一点就值得我们骄傲,但是差距的确存在,想要突破其实并不容易,可以说困难重重。

蚀刻机技术相对来说就简单上不少,世界上有能力生产出5纳米级别的蚀刻机的国家有好几个,日本就可以,欧洲和美国以及我们自己都有5纳米级别的蚀刻机,而光刻机只有一家,这就是难度的差别,蚀刻机的技术门槛要远远低于光刻机,这才形成了光刻机一家独大,蚀刻机群雄争霸的局面,正视差距埋头苦干才是王道,光吹牛是没用的。

2、核心集成电路

在尺寸的问题上,国内ITO靶材企业一直鲜有突破,而后端的平板显示制造企业也要仰人鼻息。烧结大尺寸ITO靶材,需要有大型的烧结炉。国外可以做宽1200毫米、长近3000毫米的单块靶材,国内只能制造不超过800毫米宽的。产出效率方面,日式装备月产量可达30吨至50吨,我们年产量只有30吨——而进口一台设备价格要花一千万元,这对国内小企业来说无异于天价。

芯片研发动力不足

去年的中兴事件,倒是使得中国出现了一群义愤填膺的企业和有志之士,但是芯片研发靠热血是远远不够的,得有好的市场环境,政策支持,技术支持等等,得有好的带头人,领导者,有好的持续的动力。

与此同时,国内优质企业也在积极寻求与国外厂商的战略合作,将国产隔膜推向全球市场。2018年7月,星源材质与株式会社村田制作所(“Murata”)签订战略合作协议,双方将在锂离子电池隔膜的开发、销售等方面利用各自的优势,进行全面的合作。Murata将公司视为其锂离子电池隔膜的优先供应商,在公司的隔膜产品满足Murata要求的前提下,Murata将优先考虑向公司采购锂离子电池隔膜;公司将Murata视为优先客户,优先考虑向Murata供应锂离子电池隔膜产品。星源材质提供给Murata的产品价格将不高于相同规格型号产品在类似商务条件下出售给其他客户的价格。

《核心工业软件:智能制造的中国“无人区”》

ASML公司

▲ASML公司LOGO

荷兰ASML公司 (全称: Advanced Semiconductor Material Lithography,

中文名称为阿斯麦(中国大陆)、艾司摩尔(中国台湾)。目前该全称已不做做为公司标识使用,公司的注册标识为ASML Holding N.V(NASDAQ:ASML、Euronext:ASML)。

ASML创立于1984年,是从飞利浦独立出来的一个半导体设备制造商。前称ASM Lithography Holding N.V.,于2001年改为现用名,总部位于荷兰费尔德霍芬(Veldhoven),全职雇员12000余人,是一家半导体设备设计、制造及销售公司。

ASML是全球最大的半导体设备制造商之一,向全球复杂集成电路生产企业提供领先的综合性关键设备。

1995年,ASML的股票分别在阿姆斯特丹及纽约上市。

星泰克成立于2010年,专业从事高性能光刻胶及配套试剂的研发、生产和销售,目前产品包括图形化蓝宝石衬底(PSS)专用光刻胶、剥离(lift-off)光刻胶、柔性光刻胶、纳米压印光刻胶、高硅耐刻蚀光刻胶、DUV光刻胶、王水光刻胶及各类显影液和去胶液等,广泛应用于LED、LCD、IC、MEMS、封装等领域。

目前使用范围最广的是美国的300M钢,该材料采用真空热处理技术,避免了渗氢,零件表面光亮,无氧化脱碳、增碳和晶界氧化等缺陷,提高了表面质量。而国内用于制作起落架的国产超强度钢材有时会出现点状缺陷、硫化物夹杂、粗晶、内部裂纹、热处理渗氢等问题,这些问题都与冶炼过程中纯净度不够有关系。所以我国在高纯度熔炼技术方面与美国还有较大差距,存在很大提升空间。

图片来源——互联网

不可否认,如今中国的光刻机也刻蚀机取得了跳跃式的发展,达到了世界前列的水平。但是,要说都达到了世界最先进的水平,是需要质疑的。

5纳米等离子体刻蚀机的出现,让刻蚀机技术达到前列,但光刻机,还只能说刚刚有所突破。不少人没有认清这样的现状,于是不断出现“弯道超车”“全面赶超”“伟大突破”这样的自嗨言论,自大的言论带来的不小的错误导向,连人民日报也不止一次指出这样的错误。

并且不久前,ASML公司才宣布,看好和加大光刻机对华出口。如今中国光刻机技术取得飞速发展,但是仍然存在差距,而要制造尖端芯片,是不能容忍这样的差距的。况且,即使光刻机技术达到顶尖,中国的芯片业依然充满艰辛。

光刻机只是芯片制造设备,要说芯片制造业的前路。更重要的还有很多方面。就如同你拥有了一把好剑,却根本没有力气挥动它。也是无济于事,而中国芯片业,除了光刻机技术还需要突破以外,还面临着以下问题。

光刻机是芯片制造的核心设备之一,广义的光刻机包括用于生产芯片的光刻机、用于封装的光刻机、用于LED制造领域的投影光刻机。光刻机被业界誉为集成电路产业皇冠上的明珠,研发的技术门槛和资金门槛非常高。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、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片,线路图的层数越多,也需要更精密的曝光控制过程。用于生产芯片的光刻机就是将光罩上的设计好集成电路图形通过光线的曝光印到光感材料上形成图形,目前是中国在半导体设备制造上最大的短板。

34 数据库管理系统

尹志尧简介

▲尹志尧——中微半导体设备(上海)有限公司(AMEC)董事长兼总裁

尹志尧,男,北京人,中国国籍,

中微半导体设备(上海)有限公司董事长。

1968年,尹志尧从中国科学技术大学化学物理系毕业。1980年,前往加利福尼亚大学洛杉矶分校留学,并获得物理化学博士学位。2004年,尹志尧在上海创办中微半导体设备公司(AMEC)担任公司董事长兼总裁。

人物经历

1956年,尹志尧考入北京市第四中学,在校期间一直做共青团少先队的工作,1962年毕业。

1962年,尹志尧考入中国科学技术大学化学物理系,因文革爆发直到1968年春毕业。

从1968到1971年,工作于兰州炼油厂。

1973年,转到中科院兰州物理化学所。

1978-1980年,在北京大学化学系攻读硕士。

1980年,在美国一些亲戚的帮助下,来到加州大学洛杉矶分校攻读博士学位。三年半就拿到物理化学博士学位。

1984年,以后的16年里一直在硅谷工作。开始是在Intel公司的中心技术发展部门做电浆蚀刻工作。

1986年,转到LAM研究所,开始是高级工程师,后来做到了技术发展经理。在那里尹志尧负责彩虹等离子体刻蚀设备的开发。LAM靠着一些非常好的产品成为这个领域的领先者之一。

1991年,尹志尧来到应用材料公司,负责同一领域的研究开发工作,先后获得了60多个美国和国外的专利,还有一些正等着批准。尹志尧开发或参与开发的产品,现在在这个领域大概占了全世界的50%。曾任Applied Materials应用材料公司的副总裁,负责等离子体刻蚀部门的业务。另外,还帮助成立了硅谷中国工程师协会,并担任了头两任的主席。曾被誉为“硅谷最有成就的华人之一”。

2004年,60岁的尹志尧毅然放弃了美国的百万美元的年薪,冲破美国政府的层层审查,带领着三十多人的团队回到中国。只因一句,学成只为他日归来,报效祖国!势必要为中国半导体事业做出贡献!临行前,他(她)们一群人遭到了美国安全部门地阻挠,所有人员持有的600多万个文件,和所有个人电脑被彻底清查,所有的工艺过程、设计图纸被全被没收。

60岁的他,和美国硅谷几个志同道合的伙伴回到上海,组建了中微半导体设备公司(AMEC),他自己担任公司董事长兼总裁。日本媒体得知此事后惊呼,半导体技术必将会在中国飞速发展!

他说:我们给外国人做嫁衣,已经做了很多事情了,是时候应该给自己祖国的人民做贡献了。

荣誉奖项

2012年,尹志尧获得上海市“白玉兰纪念奖”。

飞凯材料

《真空蒸镀机匮缺:高端显示屏上的阴影》

ASML公司2018年财报亮眼

ASML公司2018年营收109亿欧元(约839亿元人民币),其中设备销售额82.59亿欧元(约636亿元人民币),净利润26亿欧元(约200亿元人民币)。2018年ASML投入16亿欧元(约123亿元人民币)研发,占营收约15 %。其中来自中国市场的销售额就占到了19%,而ASML CEO表示来自中国市场的强劲需求还会持续下去,因此他们对2019年的业绩也很有信心。

芯片

目前国产医学影像设备的大部分元器件依赖进口,至少要花10年、20年才能达到别人的现有水平。在传统医学成像上,中国最早的专利比美国平均晚20年。在专利数量上,美国是我国的10倍。这意味着整个产业已经完全掌握在国外企业的手里了,所有的知识产权,所有的原创成果,所有的科研积累都在国外,中国只占很少的一部分。

中微(AMEC)坚决捍卫自身的专利权不受侵犯

2018年年初,中微半导体公司获悉,美方涉嫌侵犯中微公司专利权的设备即将从上海浦东国际机场进口,随即向上海海关提出扣留侵权嫌疑货物的申请。上海海关及时启动知识产权海关保护程序,在进口环节开展行政执法,根据权利人申请,暂停涉嫌侵权设备的通关,这批设备货值达3400万元。

国内特钢行业中,太原钢铁(集团)有限公司、中信泰富特钢集团、东北特钢集团、宝钢特钢有限公司、西宁特殊钢股份有限公司、宝钢不锈六家国有特钢企业,是特钢行业的优势企业,在行业中占有引领地位。六家企业产能总计达2800万吨钢,其中不锈钢达600万吨,轴承钢200万吨,合金工模具钢80万吨,合金结构钢800万吨,棒材1600万吨,线材200万吨,板材400万吨,管材100万吨.六家特钢企业生产已在数量上与国民经济发展大体适应。民营企业方面,天工国际有限公司、久立集团股份有限公司、永兴特种不锈钢股份有限公司,三家民营特钢企业的专业化、制品化特色突出,能对特钢行业转型升级提供借鉴经验。

液压系统是装备制造业的关键部件之一,一切工程领域,凡是有机械设备的场合,都离不开液压系统。高压柱塞泵是高端液压装备的核心元件,被称作液压系统的“心脏”。中国液压工业的规模在2017年已经成为世界第二,但产业大而不强,尤其是额定压力35MPa以上高压柱塞泵,90%以上依赖进口。 国内生产的液压柱塞泵与外国品牌相比,在技术先进性、工作可靠性、使用寿命、变量机构控制功能和动静态性能指标上都有较大差距,基本相当于国外上世纪90年代初水平。

等离子体刻蚀

等离子体刻蚀在集成电路制造中已有40余年的发展历程,最早70年代引入用于去胶,80年代成为集成电路领域成熟的刻蚀技术。刻蚀采用的等离子体源常见的有容性耦合等离子体(CCP-capacitivelycoupled plasma)、感应耦合等离子体ICP(Inductively coupled plasma)和微波ECR 等离子体(microwave electron cyclotronresonance plasma) 等。

▲等离子体刻蚀

虽然等离子体刻蚀设备已广泛应用于集成电路制造,但由于等离子体刻蚀过程中复杂的物理和化学过程到目前为止仍没有一个有效的方法完全从理论上模拟和分析等离子体刻蚀过程。除刻蚀外,等离子体技术也成功的应用于其他半导体制程,如溅射和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。当然鉴于plasma丰富的活性粒子,plasma也广泛应用于其他非半导体领域,如空气净化,废物处理等。

由于日本厂商在行业内的龙头地位,日本厂商的产能调整对市场供需会产生很大的影响。2018年2月初日本大厂京瓷宣布将于2月底停产0402、0603尺寸的104、105规格MLCC,国巨便从4月1日起调涨全系列MLCC价格,平均调涨幅度落在40~50%,高于2月份的10~20%,等于调涨幅度较2月提升2~2.5倍。三星电机、国巨、风华高科等MLCC厂商纷纷表示扩产意向。但是市占率高达60%的日系大厂,则没有扩产计划。被动元件制造公司业绩大增,今年一季度,主营被动元器件的相关上市公司业绩增长强势。国巨2018年一季度净利润10.35亿元,同比增长486.36%;华新科一季度净利润2.92亿元,同比增长240.09%;风华高科一季度归母净利润约1.16亿元,同比增长327.69%。

18 高端轴承钢

卡尔·蔡司公司(Carl Zeiss AG)

▲卡尔·蔡司股份公司(Carl Zeiss AG)LOGO

蔡司是光学和光电行业国际领先的科技企业,研发并销售半导体制造设备、测量技术、显微镜、医疗技术、眼镜镜片、相机和摄影镜头、望远镜和天文馆技术。在半导体制造设备领域,卡尔蔡司在光刻领域提供了主流193纳米光刻光学系统和极紫外13.5纳米光学系统。

▲ASML公司EUV光刻机上采用的来自卡尔·蔡司股份公司(Carl Zeiss AG)的曲面反射镜

微球

《一层隔膜两重天:国产锂电池尚需拨云见日》

ASML的光刻机怎样帮芯片助力?我们可以看一下ASML官方的介绍:

简单来说,我们制造的光刻设备是一种投影系统。这个设备由50000个零件组装而成。

实际使用过程中,则通过激光束被投穿过一片印着图案的蓝图或光掩模,光学镜片将图案聚焦在有着光感化学涂层的硅晶圆上,当未受曝光的部分被蚀刻掉时,图案随即显现……

此制程被一再重复,用以在单个芯片上制造数以十亿计的微型结构。晶圆以2纳米的精准度互相叠加,并加速移动,快如闪电,达到这种精确度可谓高科技,要知道,即使头发丝也有十万纳米,2纳米的精细可想而知。

未来,只有他的EUV光刻机能够帮助芯片接续微缩,因此这些设备纵使卖到上亿欧元,都能被客户所接受。

中航力源液压股份有限公司隶属中国航空工业集团公司中航重机股份有限公司。公司成立于1965年,是国内液压基础件研发生产基地和贵州省重点支持的出口单位,是国家级高新技术企业。1996年,公司将民品剥离重组,在上海证券交易所成功挂牌上市,成为中国液气密行业首家上市公司。2006年—2009年,根据集团公司要求,实施了借助力源液压上市公司为平台,整合重组集团公司内部资源,搭建了中航重机股份有限公司。公司是国内高压柱塞泵/马达产量最大、实力最强的研制生产企业,产品广泛应用于工程机械、农业机械等各领域。

20 航空设计软件

光刻机是半导体工业皇冠上的明珠

半导体芯片制作分为IC设计、IC制造、IC封测三大环节,光刻作为IC制造的核心环节,其主要作用是将掩模版上的芯片电路图转移到硅片上。由于光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平,光刻成为IC制造中最复杂、最关键的工艺步骤,耗费时间约占整个硅片工艺的40―60%,支出约为整个硅片制造工艺的1/3。光刻的核心设备――光刻机更是被誉为半导体工业皇冠上的明珠。

在海洋工程装备与高技术船舶关键用钢方面,我国亟待开发高端品种。目前,从用量上看,我国90%的海洋装备用钢都可以自给,但从品种规格上看,占牌号数量70%的高端海洋装备用钢严重依赖进口。

作为新能源车的“心脏”,国产锂离子电池目前“跳”得还不够稳。电池四大核心材料中,正负极材料、电解液都已实现了国产化,唯独隔膜仍是短板。高端隔膜技术具有相当高的门槛,不仅要投入巨额的资金,还需要有强大的研发和生产团队、纯熟的工艺技术和高水平的生产线。高端隔膜目前依然大量依赖进口。

目前中国的刻蚀机的确领先,5纳米等离子体刻蚀机已经通过台积电验证;但是光刻机就差多了,之前新闻报道中提到的“中科院SP超分辨光刻机”其实最多只能算是一个“原型机”,和ASML的光刻机不能相提并论,也不能用来制造芯片,还需要攻克一系列的技术难题。

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17 铣刀

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《航空钢材不过硬,国产大飞机起落失据》

芯片人才缺口巨大

这三条原因呈现出相辅相成的状态。芯片人才不足导致技术储备不足,研发动力不足,市场形势不好,无法吸引芯片人才......据统计,中国芯片行业达到40万的人才缺口,而尖端的工程师更是急需。没有科研人员,技术就无从谈起。而没有好的科学家,人才培养也面临问题,因此急需创造利好形势来吸引人才。

总而言之,如今中国芯片业的前路依旧艰辛,面临着诸多困难,但是困难正在被逐渐解决,芯片行业正在逐渐传来利好消息,相信未来也会一片大好!

我不是砖家,砖家的话我也不会说。我就打个比方。一个村有100个人,有97个是穷人。一个有1千万,另一个有500万,而你只有100万。这样虽然你只有100万,但也是这100人中的佼佼者,但是和前两名比起来是不是差远了。还得继续努力。。不知道这样理解对不对,来个砖家指导一下

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