中国五纳米光刻机（五纳米光刻机叶北）
中国五纳米光刻机（五纳米光刻机叶北）
月初一条“中科院5nm激光光刻技术突破”的新闻火了，在很多无良自媒体的口中这则新闻完全变了味，给人的感觉像是中国不久将会拥有自己的5nm光刻机，其实真实情况完全不是一回事。下面我们就来谈谈这则新闻真实的内容到底是什么，以及中国光刻机5nm生产技术还要多久才能取得突破。
中科院5nm的光刻技术和光刻机关系不大其实“中科院5nm激光光刻技术突破”的新闻来源是在中科院网站上的一篇论文，文章的主要内容其实是讲微纳加工领域里的一个进展，中心思想是超高精度的无掩模的激光直接刻写。由于文章中采用了一个叫“lighography”的词，这个直接翻译过来就是光刻的意思。再加上5nm这个数值，很容易让人联想到的是中科院在5nm的光刻机上取得突破。由于一些自媒体翻译错误以及想要煽动公众情绪获取大量的流量，于是这个错误的新闻就得到了大量的传播转发，进而误导了不少关心中国光刻机发展的朋友。
论文和完全商用是两码事其实就算论文讲的真是在光刻机领域取得的突破，但是想要完全商用并不容易。前段时间“碳基芯片”这个概念也上了一阵子热搜，碳基芯片具有成本更低、功耗更小、效率更高等优点，并且在未来可能用于我们的手机或者电脑的芯片方面。为什么热度没有能够持续下去？最主要的原因还是因为它的商用遥遥无期。碳基芯片现在还是停留在实验室阶段，想要完全商用最起码要二十年以上，这就注定了它和现在主流的硅基芯片没有任何的竞争力。同理就算中科院的论文讲的是5nm光刻机技术，想要完全实现商用不知道还要多久。
中国和荷兰ASML的差距最起码也在十年以上现在国内最好的光刻机生产企业应该是上海微电子，目前生产的最好光刻机也只是90nm的制程。尽管有传言说上海微电子明年将会推出28nm的全新光刻机，但是和ASML的EUV光刻机精度依旧相差甚远。中国想要生产5nm的光刻机有一个最大的难点，就是自主研发。这不光意味着我们需要跨越从28nm到5nm这个巨大的障碍，并且在突破的过程中最好不要使用其他国家的专利，只能发展出一条属于自己的光刻机道路。需要达成这么多的条件，研发的难度可想而知。总的来说短时间内我国的光刻机技术取得重大突破的概率为0，还是要被人牵着鼻子走。落后就要被挨打卡脖子在任何时候都是真理，只希望我们国家的科研人员能够迎头赶上，尽快取得突破吧。
意思就是可以制造5nm芯片的机器。光刻机又被称为掩膜对准曝光机，在芯片生产中用于光刻工艺，而光刻工艺又是生产流程中最关键的一步，所以光刻机又是芯片生产中不可缺少的设备，总得来说光刻机是用来制造芯片的。5nm是指处理器的制程工艺。(补充：晶体管之间的距离，距离越小晶体管就越多，所以性能就越好。
光刻机刻制芯片，根据芯片的设计需求，可以刻制少到几层，多到几十层甚至上百层。
通常情况下，28nm的IC最多可使用50层光罩，14nm/10nm的IC使用60层光罩，7nm有80层光罩，5nm则达到100层光罩。台积电在7nm芯片上中的12层使用EUV，68层都使用DUV。在5nm节点，台积电将EUV 用于其中22层，其余78 层则是DUV。
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美国政府以一国之力打压华为公司的消息，经媒体报道之后，相信大家都非常了解华为目前面临的处境了，但最近中科院率先牵头，将要强势入局芯片领域的消息，也让大家都松了一口气，甚至有媒体报道说，目前中科院已经突破了5毫米的激光光刻机技术，那这是真的吗？对于中科院的 科技 实力，大家还是比较相信和认同的，但是在这么短的时间里就突破这么尖端的高 科技 技术，显然是有些媒体哗众取宠，有些不切实际的报道。以我国现有的科研水平，若想完全突破5毫米光刻机技术，恐怕都还有很长一段路要走，更别说突破5毫米激光光刻机技术了，任何一项科研项目都需要时间的积累，实践的反复研究，经过不懈的努力，才能够最终达成。
就目前而言，中国虽然有最聪明勤奋的科学研究工作者，也还没有攻克5毫米的光刻机技术。世界上目前能够生产和制造最为先进的EUV光刻机，是荷兰的ASML.公司，原本中国几年前就打算从该公司购入光刻机，但是因为美国方面的种种阻挠，这件事情最终变得不了了之。而美国这种“强盗“行径，也让许多中国人看清了美国的真正丑恶面目，也激起了许多国人的愤慨和爱国情绪。
不过好消息是，中科院的科学家目前正准备“换条赛道”，开始研究“碳基芯片”，相比于传统的硅材料芯片，碳基芯片的好处就在于不需要光刻机，采用的是石墨烯材料，其各方面性能都比硅材料要领先许多，但是否可以行得通还是一个未知数，但是作为科学道路上的先行者，相信中国科学家们也深深知道开拓和创新才是他们前行的动力，虽然道路异常艰难，他们也一定会想办法克服的。
因此，对于那些报道不实消息的新闻媒体，大家千万不要相信，尤其是那些妄言激光光刻机横空出世，从此告别荷兰制造的报道，要坚决给予抵制。但同时也要相信我国科学家的科研实力，虽然目前距离突破5毫米的芯片技术，以及与其他国家的 科技 水平还有很大的差距，但随着国家层面的重视，在众多科研工作人员的共同努力下，一定会有质的飞跃和提升。对此，大家怎么认为呢？
在半导体行业中，如果一家公司想占据领先地位，则技术，材料和设备这三个关键因素必不可少，如果只有技术而没有材料和设备的支持，那么这只是纸上谈兵，反之亦然，毫无疑问，着眼于著名的芯片巨头，他们在这三个方面都有发言权，因此他们可以占领大部分市场，半导体原材料没什么可说的，由于芯片主要基于单晶硅，即载体，因此全球所有材料制造商都在围绕基于硅的芯片开展业务，尽管我们的国内材料领域不是优势，但我们也取得了一些明显的突破，例如，国内高端光刻胶的诞生一举打破了外国的垄断，对于设备而言，这甚至更为重要，因为如果没有相关设备的支持，就无法制造芯片，对于更核心的半导体设备，大多数人必须第一次想到光刻机。
作为芯片制造过程中的关键机器，光刻机对于所有半导体公司都是相同的，有一个关键意义，举一个简单的例子，我们之所以无法征服中国的7nm芯片流程，是因为到目前为止我们还没有EUV光刻机，即使我们想以高价从国外进口，其他人也看不到会卖，另外，世界上只有ASML可以产生EUV光刻机，并且数量非常稀少，并且将由米国控制，因此，今天光刻机的短缺仍然是国内芯片面临的主要问题，尽管华为和中科院以及其他技术公司或机构已开始全面部署，但仍需要一定的时间，突破，但是，撇开光刻机而言，中国的核心设备已达到世界领先地位，这是国之重器。
该设备的名称为刻蚀机，可能不如光刻机知名，但它也起着关键作用，并为芯片的制造提供了最基本的支持，刻蚀机主要用于处理硅晶片，使硅晶片产生一系列化学反应，以便它们可以携带各种复杂的集成电路，除了光刻机，芯片是产业链中另一个不可或缺的设备，相关数据表明，光刻机和刻蚀机一起占芯片制造总成本的四分之一，其重要性可想而知，尽管刻蚀机的精度比光刻机的精度低一级，但普通公司很难做到这一点，目前，只有少数制造商可以在全球范围内生产高端刻蚀机，其中包括我们国内的中国微电子学半导体，由其独立开发的刻蚀机已在高端市场中立足并进入了5nm流程，价格为每单位2000万个单位，这是台积电5nm生产线，必要的设备。
中微半导体一直坚持低调发展的原则，因此大多数人从未听说过它，但是其技术实力在中国是首屈一指的，公开资料显示，中国微半导体成立于2004年，已有十余年的历史，但是，在尹志耀的领导下，中国微电子取得了一些成就，5nm刻蚀机是最好的例子，中国微电子不仅拥有研发能力，而且还完成了批量生产和向客户供货，从而获得了更大的发展空间，据了解，在中国微电子公司半导体突破5nm刻蚀机之后，世界上最大的芯片铸造厂台积电立即走上了寻求合作的大门，现在中国微电子5nm刻蚀机已开始成为台积电5nm的生产线提供设备支持，这意味着家用半导体设备正在不断改进，而台积电的认可足以证明ChinaMicro半导体的实力，现在刻蚀机取得了重大进展，国产光刻机会远远落后吗？相信在许多国内公司的努力下，这两个国之重器将在未来达到新的高度。
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