“神兽”光刻机之战,大胆猜测哪一家中国公司能够解光刻机之围?

如题所述

如果说自主技术,其实我国的光刻机还停留在上海微电子(SMEE)的90nm水平,而事实上它却代表着国内最先进的光刻机水准。而光刻机巨头ASML目前的水平是7nm EUV,事实上它也正朝着更先进的极紫外光刻机5nm工艺水平迈进了。国内外水平差距明显。


--图源上海微电子官网光刻机的现况。光刻机是半导体芯片制造业中的最核心设备,是芯片制造过程中的重要组成部分,可以说光刻机直接决定了芯片的质量。同时它也代表着高端半导体装备制造水平和支撑着集成电路产业朝前发展。不过目前而言,荷兰ASML垄断了高端光刻机市场份额,日本尼康和佳能处于中端但同时竞争中低端市场。而上海微电子只有低端光刻机市场,至于28nm,14nm和7nm水平,其实距离还是比较遥远。


光刻机为何难?光刻机涉及的技术非常复杂,需要很多顶级企业合作来完成,荷兰ASML也并非是一己之力,而是和英特尔、台积电、三星、海思等众多芯片巨头来通力合作。我国制造高端光刻机有各种阻滞问题,一方面因素就源于咱没有实力单独生产这些高端零部件,这也是我国光刻机长期停滞90mm的原因。其次,光刻机最难的是紫外激光光源。需要经过光束矫正器、能量控制器、光束形状设置、遮光器等造成频率稳定、能量均匀的光源。还有透镜模组,要保证光通过物镜不变形,这都是极其复杂的系统工程。这些无疑给生产和制造带来巨大的阻力。再者,光刻机对准系统需要具有近乎完美的精密机械工艺。涉及系统集成、精密光学、精密运动、精密物料传输、高精度微环境控制等多项先进技术。


目前国内相关的机构也在重点突破光刻机技术,比如中科院光电所已经研究出光刻分辨力达22nm的技术,结合双重曝光技术可以实现10nm芯片的制造。但要明确是,要实现光刻机量产,需要数万个零部件要达到高精准度来支撑,目前国内产业链仍未达到。确实,与一些发达国家在芯片制造方面存在很大差距,主要原因是光刻机的局限性。难在高端零部件难以单独生产,难在紫外光源,难在精密机械工艺…即使是国内最先进的上海微电子,也还有相当长的路要走。

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