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中科院光刻機專利技術

如果說自主技術,其實中國的光刻機還停留在SMEE的90nm水平,但實際上代表了國內最先進的光刻機水平。而光刻機巨頭阿斯麥目前的水平是7nm EUV,實際上正在向更先進的5nm工藝水平的極紫外光刻機邁進。國內與國際水平差距明顯。

-資料來源:上海微電子、官網和光刻機。光刻機是半導體芯片制造行業的核心設備,是芯片制造過程中的重要環節。可以說,光刻機直接決定了芯片的質量。同時也代表了高端半導體設備的制造水平,支撐了集成電路產業的發展。然而目前荷蘭阿斯麥壟斷了高端光刻機的市場份額,日本尼康和佳能在中端卻同時爭奪低端市場。而上海微電子只有低端的光刻機市場。至於28nm,14nm,7nm這些級別,距離還是比較遠的。

為什麽掩模對準器很難?光刻機涉及的技術非常復雜,需要很多頂尖企業的合作。荷蘭的阿斯麥不是自己做,而是和英特爾、臺積電、三星、海思等多家芯片巨頭合作。國內制造高端光刻機存在各種各樣的阻滯問題。壹方面因素源於我們無法自主生產這些高端零件,這也是國內光刻機90mm長期停滯不前的原因。其次,光刻機最難的是紫外激光光源。它需要通過光束校正器、能量控制器、光束形狀設置和快門獲得頻率穩定、能量均勻的光源。還有鏡頭模組,這是壹個極其復雜的系統工程,要保證光線穿過物鏡不變形。這些無疑給生產制造帶來很大阻力。此外,掩模對準器對準系統需要具有近乎完美的精密機械技術。它涉及系統集成、精密光學、精密運動、精密材料傳輸、高精度微環境控制等多項先進技術。

目前國內相關機構也在重點研究光刻機技術的突破。比如中科院光電所研發了22nm的光刻分辨率,結合雙曝光技術,可以制造10nm芯片。但需要明確的是,光刻機要實現量產,需要幾萬個零件的高精度支撐,國內產業鏈還沒有達到。的確,芯片制造和壹些發達國家差距很大,主要是光刻機的限制。自主生產高端零部件很難,生產紫外光很難,生產精密機械很難……即使是國內最先進的上海微電子也還有很長的路要走。

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