中国光刻机国产化进展如何?与ASML的预测对比

发表时间: 2024-05-29 09:59

三年前,世界最大半导体设备制造商之一,荷兰ASML公司的总裁就十分有前瞻性地预言了我国仅需三年就将会在半导体领域逐渐崛起,并实现自主研发生产光刻机。

如此关键的核心技术,中国一旦自主攻克了技术难题后,将会带来的影响不可估量,这也是ASML三年前就在担心的事。

那三年之期已到,现在我国发展如何了呢?是否如外界所忧虑的那样呢?

发展现状

说到自研光刻机,就得提到上海微电子华卓精科中微半导体等头部企业。

而上海微电子更是其中的领跑龙头,是目前国内最大的光刻整机制造开发商,被寄予厚望打破美国技术封锁的“明日之星”。

还有,华卓精科和中微半导体设备是光刻机领域的“后起之秀”,华卓精科更是清华科技园内的新兴企业,有高精尖人才和技术支持。

如今,我国的光刻机和芯片技术发展的也是十分快的,从华为不断的“破局之举”就可看出

华为不久前上市的机型已经用上了EUV技术生产的7纳米芯片,下一代则此基础上又缩减2纳米,即将上市的新机型甚至可能采用3纳米精尖工艺,可见更新迭代之快。

众所周知,华为就是由于芯片核心技术遭到美国制裁才短暂沉寂几年的,目前,我国在EUV光刻机领域依旧被卡着脖子。

不过,在高端EUV技术被ASML垄断的大背景下,上海微电子依旧靠自主研发成功实现了90纳米光刻机的自产自销,且还将继续向14纳米甚至7纳米的光刻机发起冲锋。

除去瓶颈处的EUV技术,我国在其他不同波长的光刻机技术上早已达成了预言,让大部分国家叹为观止望尘莫及。

上海微电子公司研发的ArF波型光刻机已经可以批量生产,并广泛应用于国内芯片制造中。

及其研发的KrF波型的光刻机甚至有资格与国际先进设备比肩,还成功出口到了国外,占据了海外市场的一席之地。

还有,在I-line光刻机方面,我们也是基本全用国产机代替外国技术,中微半导体设备还是国内市场的主要供应商。

三年后,当初的预言完美实现,我国的半导体产业如今也是发展的如火如荼。

但也不可否认,我们与国际先进水平仍存在一定差距,尤其是与ASML差距明显。

路中荆棘

先前,由于美国小人之心的单边封锁战略,导致中国在芯片技术上与世界几乎脱节,巨大的缺口一度让中国企业发展,产品生产陷入生存危机。

我国近几年为什么会着重强调自研自产的重要性?为什么要不惜大价钱大投入也要与美抗争搞自主研发?

就是美国这一封锁,唤醒了中国安逸多年的心,唤醒了中国要自立自强的决心,不搞自主研发,不把核心技术握在自己手里,就是将命运随意交予别人摆布。

我国之前在半导体领域就落于人后,在光刻机的关键技术上至今都还依赖进口因此想追赶美西方光刻机的脚步简直难于登天。

毕竟,光刻机领域的突破竞争靠的不光是技术,更是供应链产业链的PK,它是一环扣一环的,一个环节没跟上都赶不上国际的进程

更不要说美国还从中作梗,繁复的链条中不时限制个零件,又限制些技术,这导致我国几乎要全线依靠自己生产这整起来可能要花费几十年不止。

要知道,一个光刻机零部件就有十几万个,经过无数道高精尖技术,成功制造的背后通常都是几大国的顶尖人才联合攻克的

就ASML光刻机的制造都绝大部分来源于外包,公司只需要整合产业链,掌握核心技术,剩下的零件交给各国的制造厂。

我国半导体产业链尚不成熟,这是我们接下来面对封锁下寻求发展的难题和挑战。

实际上,我国国内的光刻机市场已积极采用国产光刻机了,但国际上目前水花较小。

2022年,中国整体的光刻机市场规模中国产光刻机就占据三分之一,按这种趋势,国产机替代外国机占据市场是迟早的事。

但国际市场份额中却不够看了。就去年来说,ASML份额有六成,日本佳能有三成,日本尼康也要有半成,大头都被占了,我国光刻机起步阶段根本挤不过几个巨头。

不过,虽然该项目难于登天,但我国连月球都登上了,自然有解决问题的信心,只不过是时间问题罢了。

黎明曙光

只要给中国一点阳光,中国就能还你一片沃土草原,若给一处悬崖,中国也能在峭壁扎根。

层层封锁也挡不住我们自主研发的脚步,挡不住我们的一项项技术突破,最终不过是时势造英雄造出实力强悍的中国,而美西方终玩火自焚。

目前,在基础研究领域,我国成功完成EUV和软X射线分束器的设计与验证,这为高端EUV光刻机和高精度极微型芯片的研发提供了技术支持。

还有,北大人才团队在激光技术领域也取得了重大突破,成功制出了世界上最薄的光学晶体,不仅能效提升了数倍,还可降低我国对国外关键激光技术的进口依赖。

并且,面对美方封锁,我国科学家还提出了“集群式”光刻技术,即将我国现有的旧光刻机集合起来,不断算法优化相互迭代,最后可以到达前沿高度的方案,不受制裁影响,还节省研发成本,稳妥又高效。

结语

相信凭我们的智慧和毅力,未来一定会将这种关键核心技术牢牢掌握在自己手中,一步步缩小与国际的差距有一天可以不再受到美封锁的威胁限制,而是驰骋于世界草原上。

我国近来也是大力扶持半导体产业发展,并加大投入引进外国半导体精英人才,再加上完善产业链和供应链相信很快就会有所突破,迎来高速发展。

参考资料

光明网2020-12-29《倪光南院士:科技自立自强须增强原始创新能力》