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光刻机作为世界半导体领域金字塔塔尖的技术工艺 , 受到全球各大国家的追捧 , 每个国家都致力于研发出属于自身的光刻机 , 但是目前只有荷兰的ASML具备量产EUV光刻机的能力 。 而中国受限于《瓦森纳协定》就连进口一台EUV光刻机都做不到 。
在这种条件下中国只能寄希望于自主研发 , 但却面临众多技术难点 , 但自2019年以来 , 中国企业也取得了一系列的成绩 。 那么都快到2023年了 , 中国的光刻机技术发展到哪一步了?未来全球芯片市场格局将朝着怎样的方向发展?
一、为什么投入大量资金时间进行光刻机的研发?每个国家在光刻机的研发中投入的资金都不下亿元 , 但是可能收效甚微 。 那么为什么明知道前路艰难 , 仍旧要进行光刻机的自主研发?那是因为光刻机是进行芯片生产必不可少的工具 , 未来的智能家居以及物联网时代的到来 , 都将对于芯片产生旺盛的需求 。 因此具备光刻机研发能力对一个国家了来说十分重要 。
其次则是中国的现实例子为全世界敲响了警钟 。 就是因为不具备高精尖芯片的研发能力 , 导致在面对芯片限制政策之下 , 毫无反抗的能力 , 导致中国企业遭遇到严重的营业额受损 , 整个高端芯片领域发展停摆 。 因此必须具备高精尖芯片研发能力才能避免被外国卡脖子 。
但是想要研发光刻机何其容易 , 目前市面上主流的光刻机主要分为DUV光刻机以及EUV光刻机 , DUV光刻机能够进行中低端芯片的制造研发 , 像是ASML、东芝、佳能都具备量产的能力 , 但是用来生产高精尖芯片的EUV光刻机却只有ASML具备量产的能力 。
EUV光刻机不仅需要大量的技术专利实现技术突破 , 更为重要的是零件多达上万 , 需要全球几十个国家共同提供 , 光是这道复杂的产业链 , 就令众多基础工业链不健全的国家望而却步 。
那么我国的光刻机研发发展到哪一步了呢?
二、中国光刻机发展现状过去三年被限制的显示例子告诉我们所有人 , 虽然光刻机自研的难度十分之高 , 但却是未来不得不进行的科技研发 , 更是不得不投入的研发资金 。
中国内地光刻机研发工艺最出众的企业 , 当属上海微电子 , 其将光刻机分为几个板块 , 分别进行重点研发 , 并取得了喜人的成绩 。 而在28nm制程的光刻机工艺上 , 已然取得了不错的成绩 , 得到了ASML的高度赞赏 。
ASML甚至表示 , 再给上海微电子5年时间 , 那么光刻机的核心科技将不再是秘密 。 而除了上海微电子这种走传统路线的企业之外 , 还有大量的中国企业另辟蹊径 , 通过不同的方式来实现只有高端光刻机才能够完成的操作 。
像是通富微电便通过绕过光刻机的方式 , 实现了5nm制程工艺芯片的量产 , 但是芯片的整体体积仍旧需要缩小;南大广电更是聚焦光刻胶领域 , 实现了ArF光刻胶的自主生产 , 摆脱了对于外国企业的依赖 。 不仅是中国企业通过绕过光刻机方式进行半导体产业布局 , 外国企业同样采用各种方式摆脱对于EUV光刻机的依赖 。
三、世界半导体产业发展未来EUV光刻机不仅是困扰中国企业的难题 , 更是困扰世界其他国家的技术难点 , 因此绕过光刻机生产芯片 , 成为各国的主流方式 。 像是美国苹果公司便使用芯片堆叠的方式 , 实现了M1pro芯片的生产 。 而我国更是聚焦光子芯片以及芯粒技术 , 通过二者的发展摆脱对于传统光刻机的依赖 。
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