芯片光刻工艺缺人吗(芯片光刻工艺工程师岗位职责)

2022-12-03 14:58:04 基金 xcsgjz

中国目前光刻机处于怎样的水平?为什么短时间内造不出来?

中国光刻机生产落后,关键还是能够买进更先进的机器。如果西方国家实施制裁,禁止中国从西方进口,用不了几年,光刻机的生产就是赶不上他们,也不会与他们有大差距。成立中国企业基金会,中国银行联盟基金会,给中国的各类装备研发生产企业以年百亿级别的资金支持,派出国家院士团队全力支持研发,不愁一年两年搞不出来。

光刻机是一台机器,你可以不断分解这台机器,一直到各独立原件,尤其那些关键是几个部件,你会发现,做这个部件,要列出一大堆工艺设备技术,如同一棵树散出无数枝条和树叶,叶脉你就不要纠结了,就完善这些树枝和树叶就能把一万人累死!

现在中芯可以做到28纳米,也是现在的主流机器,订单已经排期几年了,现在14纳米的也已经成功下线了,由于良品率太低,现在正在调试,明年肯定能批量生产了,然而这还不是我国*进光刻,清华大学的双工台4nm光刻机早就完成了样机制造,现在也是在调试阶段,相信要不了多久就能听到好消息了。还有3nm的制程我们也参与研制,我们是主要出资方,看看这些谁能说我们未来不是光明的?

中国在光刻机制造方面是单干,荷兰阿斯麦光刻机是集中了很多发达国家的技术精华,也不是荷兰一个国家所能,所以中国能自主生产90纳米的光刻机,我认为中国很了不起了,中国加油!

作为中国人,感觉真的不容易,所以的高科技,都要自己发展,中国需要的核心零件西方国家就都会限制,唯有靠中国人自己,别无他法,虽然处境这么恶劣,我依然庆幸自己是中国人,我骄傲,若干年以后,世界上就会只剩下中国和外国啦,时间应该不会太久,加油自己,加油中国人。

目前我国能生产光刻机的企业有5家,*进的是上海微电子装备有限公司,光刻机量产的芯片工艺是90纳米,目前正在向65纳米迈进,而国外*进的是5纳米,正在向3纳米迈进,这中间差了整整9个台阶,按每个台阶4~5年的差距,尚需40年的追赶。

建议我们国家还是要坚持以经济发展为主,经济投入以基础设施、教育、高科技为首。别人有的我们一定要有并且还比别人更先进,别人没有的我们要真起有。别国的事情在没有对我国大的利益损失的情况下*不管或少管。在保证国家安全情况下千万不要搞军备竞赛、更不要搞什么抗美援朝抗美援越。只要国民还忍耐25年,静心发展经济,我国国民产值达到年/50万亿(美元),超过美、欧总产值,那我国家就是大哥大,到时我们国家想怎么样调控世界就是我们说了算。

术业有专攻,我们很多年前就开始了自研,花了大量钱和精力,但很多方面从基础教育等等都好像做不好这个,足球一样,西方高科技科技人员很淡定,很精致,他们个人综合素质也很好,很多人是在听着古典音乐时思考的,不一样思维模式。美国这种玩法不对。现在都是全球大分工大合作,而它是逆天行事,要逼中国的一个企业,要逼中国一个国家,从最基础的材料,从最基础的零件开始,做到包括高精密测量、高精度控制,以及各个高技术领域所有的事情,一个企业一个国家匹敌整个世界,超级大国如它自己也做不到,我们怎么做得到。这是赤裸裸的霸凌。中国应该强力反击,不惜付出任何代价。

光刻机的牛逼之处在于这家企业的匠心精神,经历了几代人的千锤百炼和技术上不断的沉淀,一步一步的形成今天的核心技术,不是一蹴而就,更不是砸钱砸出来的,一个基本的逻辑,如果砸钱可以,我们是不是能砸出个宇宙电梯?我们上百年的企业几乎空白,企业的平均寿命又是多少?

光刻机我没看过原理,但是难度也就说如何做出那么细的光,光敏胶跪求日本好了。那么细的光只有聚焦而成,而且考虑步进的问题,必须有大光学镜头配合光源和步进电机,步进电机可以跪求美国和日本,还有德国。有电机就得有传动啊,导轨啊,传动和导轨能做吧,不能做去上吊好了,我也救不了中国。砸钱是能够砸出高端光刻机的,事实并不是这样的,高端光刻机和高端航空发动机、高端极精密数控机床等,涉及的领域很多,设计、材料、加工、工艺、检测、标准等等,这些都是靠人才、靠研究、技术积累,靠时间的投入,当然也要大量的资金。

有人说的好:“钱不是*的,但没有钱是万万不能的”,但是还有人说的一句话更有道理:“有钱能解决的问题都不是问题”,而芯片等领域恰恰是光有钱也不一定能解决问题的,否则为什么我们要花那么多钱钱去买,为什么华为宁可被罚了那么多钱也要美国的芯片,不会把这些钱投入自己造啊,关键是有钱也造不出啊!有些领域一不能逆向模仿,二不能弯道超车,三不是喊“口号”喊出来的,抓紧追赶才是正道。

中国只要不计成本,搞出高端光刻机是早晚的事,如果高端芯片也搞出来,自己的光刻机给自己的芯片厂商用,不用再进囗,国外芯片厂商卖不动芯片,自然不再买光刻机,逼迫荷兰光刻机厂商大亏损,甚至垮台,中国在世界就是真正的巨人了。赚钱就是自然的了。这事全世界只有中国能做。

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研究光子芯片的“天才少年”,打破美国封锁,有望解决缺芯问题

根据2017年中国集成电路产业分析,我国在移动通信和计算机领域的国产芯片,占有比例接近为零,就算到了2020年占有率有所上升,但也很低,我国在芯片领域的发展落后,主要原因是因为缺少先进的光刻机,那何为光刻机呢,简单来说,光刻机是制造芯片的核心装备,它的工作原理有点像相片冲印,需要把集成电路的精细图形,通过光线曝光印到硅片上形成芯片,但一台光刻机的造价十分昂贵,通常在三千万至五亿美元之间,光刻机的优劣直接决定了芯片的性能,而世界上只有少数几个国家拥有高端的光刻机,我国于2018年研发的光刻机,光刻分辨率才22纳米,继续完善后也只能达到10纳米,而在芯片领域发达的国家,早就已经在制造7纳米、5纳米的芯片了。

阿斯麦是世界上能生产7纳米芯片的*半导体供应商,我国中芯国际在2018年就进口了该类型的光刻机,但因为美国的打压,光刻机迟迟未到,中国制造芯片之路仿佛被人扼住了脖颈,没了芯片我国高 科技 的发展将会受到极大的影响,大到航天航空领域,小到人们手上的手机,就比如说华为基于5纳米工艺打造的,麒麟9000芯片可能成为绝版,而缺少芯片带来的恶劣后果,直接影响了我们的日常生活和国家 科技 发展,不过就算是这样,中国也有无数科研人员正在努力,让中国芯片绕开美国的封锁,比如正在研究的光子芯片的技术,让中国就算没有光刻机,也可以制造出高端的芯片,其中有一位年轻有为的青年科研家,他所带领的团队研究的光子芯片,已初有成效,为中国缺芯的局面带来曙光,他就是麻省理工学院毕业的沈亦晨,今天就和大家聊聊沈亦晨其人,以及他又是怎么用光子芯片打破美国封锁,让中国缺芯局面可解的。

沈亦晨出生在浙江杭州,从小便聪明伶俐,对电器十分感兴趣,喜欢将家里的小电器拆了又装,观察里面的构造,而这也得益于他父亲的影响,沈亦晨的父亲是一位电力工程师,当别的孩子都在玩玩具车时,沈亦晨的玩具就是父亲工作时的各种器材设备,当别的孩子在看漫画书时,沈亦晨看的书就是父亲书柜里那些晦涩难懂的电路图,和电力物理书,在父亲的耳濡目染下,沈亦晨对这一行业拥有着强烈的好奇心,他喜欢去学习去 探索 ,读完高中之后,沈亦晨就前往新加坡和美国,在新加坡南洋理工大学和美国霍普金斯大学,攻读物理专业,沈亦晨就像一条游进了宽阔大海的鱼,如鱼得水,他的知识系统迅速被扩展,并且在纳米光子学领域增长了学识,为后来的光子芯片研究,奠定了坚实的专业基础。

在沈亦晨求学之路上,无论是读研还是读博期间,沈亦晨积极参与光学研究,他在《科学》杂志上发表了论文得到了业界的好评,除此之外他还发表过25篇*期刊的论文,还拥有着10项美国专利,沈亦晨对光学研究的孜孜不倦,让他得了一个“追光者”的外号,其实关于光学的研究与应用,在数十年间一直有在进行,沈亦晨在研究中也也发现了光子比电子更快,而且耗能也更低,如果能用光子替代电子,那将是*的进步,但是由于光像是一个难以琢磨的孩子,行为难以预测,也就是光具有不可控性,所以关于光学计算的研究就十分具有挑战性,沈亦晨向来就是喜欢挑战的人,他喜欢一个个谜题在自己手中解开的感觉。

在2016年时沈亦晨创立了自己的第一家公司,主要立足于使用太阳能发电和移动电子显示的方向,接着沈亦晨觉得只研究表面无法得到突破,于是他又成立了一家公司 曦智 科技 ,该公司的目标是要生产出光子芯片,这也正式开启了沈亦晨研究光子芯片的道路,沈亦晨和团队在研究中,建立了一个光学神经网络架构技术,在此技术下架构出来的芯片,就是一个可以变成的纳米光子处理器,能够取代传统电子晶体管,改进电子晶体管的性能 延迟 功耗问题,如果这光子芯片能够研发成功,将会带来飞跃性的进步。

不仅是原电子芯片计算能力的一千倍,它的耗能还将低于电子芯片一百倍,可别小看这一百倍的降低耗能,现在 社会 追求的都是一个低耗能,节约一切资源长途发展,光子芯片能使得全球数据服务器的用电量大大减少,而且应用面也会更加广,对增强现实 自动化等领域助益极大,沈亦晨凭借着这个研究,在2017年将学术成果报告发表在了*期刊上,业界为之震动,纷纷夸赞,而沈亦晨在当年也拿下了,麻省理工和哈佛大学 科技 创新赛的第一名,2018年沈亦晨刚成立不到两年的曦智 科技 ,就获得了百度和美国半导体企业的投资,金额高达1000万美元,折合人民币6500万。

现在的沈亦晨还在继续研究光子芯片,他在前几年的突破性进展,为现在中国缺芯的僵持局面,撕开了一道裂口,力挽狂澜般辅助我国解决芯片问题,沈亦晨的曦智 科技 目前已经建立了,设备更为先进 功能更为齐全的光学实验室,全力研发光子芯片的相关技术,虽然一时半会儿还不能马上上线光子芯片,但是只要开始永远不晚,正是有像沈亦晨这样*的青年人才,有决心有毅力,热爱学术研究,并且能够将理论与实际结合,勇于担当起兴国重任,才让我国现有的芯片技术快速发展,如今我国7纳米GPGPU芯片已经面世,中芯国际也在进军7纳米SOC芯片的研究,相信在未来,我国一定会“芯心满满”。

为什么芯片市场紧缺?

现在芯片市场短缺,不过是五种原因造成的:

1,美国的制裁打破了全世界芯片供应的节奏。本来全世界芯片供应是正常的,没有什么芯片短缺。美国制裁,比如制裁华为,华为就需要赶快备货,大量订货,这样全很多产能都被华为占据了,这就会让一些芯片的正常生产无法进行。后面再调过来,又会有很多问题。

2,疫情也一定程度上影响一些芯片企业的正常开工和运行。

3,美国的大雪也造成了一些企业正常开工。

以上这些情况影响全世界芯片供应的影响不超过10%,应该是5%-10%之间。后两种情况却造成了更大的影响。

4,市场压力造成生产企业大量备货。我自己就早在去年就看到芯片供应要出问题,要求相关同事关注。生产商在多环节从原来不库存芯片到增加备货,有的企业备货达9个月之多,这平均下来,增加了30%的芯片需求。

5,炒家入场。看到芯片短缺,市场要进入短缺阶段,一些炒家也增加了芯片的囤积,这些芯片囤积也增加了10%的芯片需求。

所以原来可能有10%的供应影响,现在芯片的缺口达到50%左右,这就造成了芯片的极度紧张。而对炒家来说,一定要把芯片紧张的舆论造起来,结果是芯片大涨价,这样才能赚大钱。其实市场上的芯片供应并没有减少多少,这些芯片不是正常的到了生产领域,而是压在仓库里。

芯片短缺一定会在未来的半年到一年时间里成为芯片供过于求。这些芯片压在库里,需要占压资金,厂商的芯片多了,产品销售并不增加,就会不再进货,炒家如果芯片出不去,不可能当饼干吃,就会降价出货。一过临界点,芯片市场价格就会崩盘。

相关知识

指甲盖大小的芯片是智能手机或电脑的“大脑”,上面有数不清的晶体管。1947年,物理学家肖克利与人共同发明晶体管,被媒体和科学界称为“20世纪最重要的发明”。电子工程师霍夫:晶体管的发明是一个重大进步,它使电子设备更省电、体积更小。

数千万的晶体管集成在一张芯片上,晶体管越多,芯片的性能就越强大。事实上,在晶体管被发明出来后,研究人员在不断给它瘦身,如今已缩小到了纳米级别,为的就是能在一张芯片上集成尽可能多的晶体管。

硅是芯片最重要的基础材料,是地球上第二丰富的资源,但更多以二氧化硅,也就是沙子的形态储存在地球上。制造芯片,首先要从二氧化硅提炼出高纯度的硅晶体,制成硅锭,再切割成薄脆的圆盘形状,抛光后形成晶圆,相当于芯片的“地基”。

而接下来在晶圆片上进行光刻,被视为芯片制造的最关键步骤之一。艾司摩尔公司副总裁丹尼·布朗:半导体光刻技术是*点金术,是它把沙子变成了金子。

以紫外光作为“画笔”,光刻机把预先设计好的芯片电子线路书写到硅晶圆旋涂的光刻胶上,精度可以达到头发丝的千分之一。可以说,光刻工艺直接决定了芯片中晶体管的尺寸和性能。

而半导体行业的发展,又遵循着一个黄金定律:摩尔定律。该定律预测,随着技术进步,每隔18至24个月,芯片上能置入的晶体管数量就会翻一倍。芯片制程随之缩小,性能也会随之飞跃。

这就要求光刻机也必须随着摩尔定律,在芯片更新前,率先完成革新。如今,全球80%的光刻机都出自一家叫做阿斯麦的荷兰公司。

近年来,芯片业还盛传着一种“摩尔第二定律”,那就是芯片工厂的成本每四年翻一番,正因此,能够制造高端芯片的晶圆厂越来越少。芯片生产周期也比较长,平均周期达26周时间,要经过数千道工序。

可以说,半导体产业链是全球化程度*的产业链,必须以合作的方式才能完成。供应链一旦受损,整个行业都会受影响。2020年10月,意法半导体位于欧洲的几个工厂发起大罢工。今年3月19日,汽车行业*的芯片供应商日本瑞萨电子的工厂发生火灾,令原本紧绷的供应链再遭重创。

2020年下半年以来,中国大陆*的芯片代工厂中芯国际被美国持续制裁,则更进一步加剧了全球芯片的产能紧张。

中国能否有实力自己研造芯片光刻机?

当然,以我们国家现在的实力当然有能力生产自己的芯片光刻机。在很早以前,中国上海微电子SMEE就已经生产了SSB500/10A型号的光刻机产品,并且已经交付使用,不过,目前中国能够量产的光刻机性能*的是90nm光刻机,和荷兰ASML公司*进的10nm光刻机仍有着巨大的差异,然而制造先进光刻机技术的封锁,那我们还无法学到难道更为先进的光刻机技术,以致于现在国内所需要的高端光刻机也只能依赖进口。

现在,在高端光刻机领域荷兰ASML一直霸占了龙头老大的位置,他们生产的光刻机占据了市场份额的80%左右,可以说近乎垄断了高端光科技的市场,目前在世界上*进的EUV光刻机也只有ASML能够生产,而这种光刻机的售价高达1亿美元一台,无论是Intel还是台积电所需要的14nm光刻机,都需要从他们这里购买。

而这样一来也就导致了,中国所需要的高端芯片也只能来自和ASML有合作关系的台积电等厂家生产的芯片。以中国现在的经济实力虽然完全可以自己研发高端芯片光科技,但是除了没有掌握先进的专科技术以外,中国还面临着其它的难题,光刻领域高端人才的稀缺,让中国即使有朝一日引进更为先进的芯片光科技,也暂时没有能力破解其中的奥秘。

不过,中国向来都是一个非常努力的国家,在我们坚持不懈努力自强不息的精神下,相信中国研发出更高端的芯片光刻机也只是早晚的事情。目前,国家已经对芯片产业开始进行大力的扶持,而相关的企业也正在不断刻苦的攻关,未来中国一定不会再受制于人。

半导体光刻设备工程师有前途吗?

行业有前景。

但是这行业的确很辛苦,为了产出的*化,设备24h生产不间断(你见过过年都不放假的公司吗?如果没见过我告诉你多数芯片制造/半导体企业就是这样),所以工艺工程师和设备工程师需要24h待命,加班普遍比较多。

简介

具体前景和具体多辛苦,一方面需要参考工厂是几寸产品线,然后目前是在哪个阶段,在起步阶段的调试难度和压力很大,加班时间很多,在后期的话还好。

但是如果在后期的话,往往又是落后的小硅片产品线,那设备往往是3-10手的(是的你没有听错,不是二手),设备故障率很高,所以制品异常也非常密集,工艺工程师、设备工程师随时被车间召唤,还要快速响应,能混得不错不太辛苦的,除了老油条没什么了。

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