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[导读]提到芯片,就不得不说光刻机,因为光刻机是制造芯片的必要设备,没有光刻机,芯片制造就从无谈起。都知道,台积电是全球芯片制造技术最先进的厂商,拿下了全球超过50%的芯片订单,而台积电之所领先,很大一部分原因就是因为其安装了大量先进的EUV光刻机。据悉,EUV光刻机是全球顶尖技术的集合体,其零部件超过10万多个,像美国的光源技术、德国徕卡的镜片等等,虽然是ASML研发生产的,但90%的零部件都依赖进口。

提到芯片,就不得不说光刻机,因为光刻机是制造芯片的必要设备,没有光刻机,芯片制造就从无谈起。都知道,台积电是全球芯片制造技术最先进的厂商,拿下了全球超过50%的芯片订单,而台积电之所领先,很大一部分原因就是因为其安装了大量先进的EUV光刻机。据悉,EUV光刻机是全球顶尖技术的集合体,其零部件超过10万多个,像美国的光源技术、德国徕卡的镜片等等,虽然是ASML研发生产的,但90%的零部件都依赖进口。

由于众所周知的原因,特别是由于西方的禁运,中国芯片制造业无法得到EUV设备。但是全球能使用EUV的逻辑工艺制程制造商少之又少,中国大陆地区没有仅只有三家,分别是台积电、三星及英特尔。根据CounterpointResearch的调查,到2022年底,英特尔将只能得到20ASMLEUV设备,远低于台积电可能的90台,以及三星的45~50台。那美没有光刻机的中国大陆该何去何从呢。中国芯片制造业有进步,然后差距大是客观的现实。就全球代工业看,台积电是一马当先,无人可及。现阶段它不可能是我们的对标。相比设计及封装业,中国芯片制造业是最弱,主要体现在与全球先进制造工艺水平差距大,及设备与材料等大部分依赖进口,在成熟制程段,无论工艺,或者产品都缺少“佼佼者”,另外在西方打压下,尤其是不确定性,给产业发展带来不小的心理压力。

台积电在光刻机的技术上处于领先地位。219日,台积电董事长刘德音在2021国际固态电路会议上透露出了一个重要信号:台积电已经突破了EUV光源技术,功率最高可以达到350W,除了可以用于生产5nm3nm芯片之外,甚至还能满足更先进的1nm芯片的生产条件。由此可见,台积电对EUV光刻机的研发取得了巨大的进展,如果它真的有意自主生产光刻机,那么以后就不用再看ASML公司的脸色了。而且EUV光源技术是光刻机中最难掌握的部分,台积电能够攻克进一步证明了自己的强大实力。三星电子近期活动也不断。将极紫外(EUV)光刻技术应用在基于1z-nm工艺的DRAM上,并且完成了量产。半导体分析机构TechInsights拆解了分别采用EUV光刻技术和ArF-i光刻技术的三星1z-nm工艺DRAM,它认为该技术提升了三星的生产效率,并减小了DRAM的核心尺寸。TechInsights还将三星的与美光的1z-nm工艺DRAM进行了对比,三星的DRAM在芯片超单元尺寸(Cell Size)方面同样较小。

中国最好的中芯国际,虽能够量产14nm芯片,但良品率却难以保证,也全球最先进的台积电和三星依然有不小的差距。正是认识到了这个不足,中芯国际邀请到了技术大拿蒋尚义的加盟,一方面为了促成与ASML有关EUV光刻机的购买协议;另一方面,则是通过自研来缩小与台积电和三星的技术差距。据业内人士透露,中芯国际通过转换封装技术,使用相对低端的DUV光刻机,实现了7nm芯片的制造,至于最高端的5nm芯片,也已在研发之中。

但是,EUV光刻机是中芯国际攻克5nm,必不可少的关键设备。目前,ASML已对可生产7nm芯片的DUV光刻机松口,但对于EUV光刻机却丝毫没有回旋的余地。EUV光刻机短缺,仍是挡在中国芯片路上的巨大拦路石。光刻机研制难度高,是半导体皇冠上的明珠。虽然国内制造商中芯国际已完全订购了一台 EUV 光刻机,但由于美国的缘故,ASML 从未发货过 EUV 光刻机。2020 年末,蒋尚义重返中芯国际,中芯国际也发布消息称,江尚义的回归将促进中芯国际与 ASML 的谈判,从而加快 EUV 光刻机的到来。事实上,EUV 光刻机能否到达,这是许多国内用户关注的问题,因为在 EUV 光刻机问世后,国内制造商不仅可以提高芯片的良好成品率,还可以实现 7nm5nm 等芯片的独立生产。

总之,中国光刻机已看见曙光,接下来还要拭目以待。

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