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酷游ku游备用网址:国产光刻机何如避免关门造车式立异?

2022-04-17 00:29:49 | 来源:酷游ku游登录 作者:酷游ku游官网

  光刻机是芯片修造的合节工艺,而光刻机的临盆技艺由荷兰ASML 、日本的尼康和佳能公司垄断。正在“缺芯”之势伸张、美国饱动半导体财产链回流的配景下,国产光刻机的真正水准是什么样的?我国又应奈何发力告终光刻机和半导体财产的打破?本文试图给出谜底。著作摘自《硬科技:大国角逐的前沿》一书,该书由中国公民大学出书社2021年10月出书。

  光刻技艺是使微电子和纳米电子器件正在过去半个世纪中继续微缩的根源技艺之一,光刻修造是晶圆修造最合节、最庞杂和韶华占比最高的枢纽。

  目前,环球光刻机已由荷兰ASML、日本尼康和佳能公司全部垄断。据芯思念磋商院(ChipInsights)数据,2020年上述三家公司半导体用光刻机出货413台,较2019年的359台添加54台,涨幅为15%。此中,ASML公司出货258台,占比62.47%;尼康公司出货31台,占比7.51%;佳能公司出货122台,占比29.54%。

  据估算,光刻机约占晶圆修造摆设投资额的23%,再加上光刻工艺环节中的光刻胶、光刻气体、光罩(光掩膜版)、涂胶显影摆设等诸多配套方法和资料投资,所有光刻工艺占芯片本钱的30%驾御。

  区别于晶圆修造其他工艺,光刻机组件及配套方法庞杂,造成了自己的财产链。光刻机的修造研发并不是某一个企业可以孑立告竣的,光刻行动晶圆修造流程中最庞杂、最紧急的环节,要紧呈现正在光刻财产链高端庞杂,须要良多顶尖的企业彼此配合技能够告竣。

  光刻财产链要紧呈现为两点:一是行动光刻中央摆设的光刻机组件庞杂,蕴涵光源、镜头、激光器、作事台等正在内的组件技艺往往只被环球少数几家公司负责;二是与光刻机配套的光刻胶、光刻气体、光罩(光掩膜版)等半导体资料和涂胶显影摆设同样具有较高的科技含量。

  伴跟着工艺与摆设的双重打破,光刻摆设成为饱动摩尔定律的中央摆设。光刻机依然历经五代进展。跟着造程精度提拔,光刻机庞杂水准抬高,ASML(阿斯麦尔)公司领略光刻财产链,全部垄断了10纳米以下的工艺。

  以ASML的EUV(极紫表)光刻机为例,7纳米造程的EUV光刻机内部共有10万个零件,90%的合节摆设来自表国而非荷兰本国。ASML行动整机公司,骨子上只肩负光刻机安排与各模块集成,须要全而精的上游财产链行动坚实的支柱。纵观ASML的5 000多个供应商,此中与产物合联的供应商供给直接用于临盆光刻编造的资料、摆设、零部件和器械,此种别蕴涵790家供应商,采购和运营付出占ASML总开支的66%。

  正在10纳米节点以下,ASML稳稳吞没100%的商场,佳能和尼康等同行角逐敌手已无力追逐。借使芯片修造商念要临盆10纳米节点以下的芯片,必需得有ASML供应的EUV光刻机及相应的救援办事。

  欧洲微电子磋商核心(IMEC)公告了3纳米及以下光刻工艺的技艺细节,并评释ASML公司依然精确了3纳米、2纳米、1.5纳米、1纳米乃至1纳米以下的芯片造程技艺途径图。而日本、美国等国的很多半导体公司出于本钱探讨,依然甩手了光刻工艺幼型化的磋商。IMEC和ASML的协作或将进一步饱动超灵巧芯片造程的研发,延续“摩尔定律”。

  受疫情和芯片供应缺乏影响,美国、日本希冀饱动半导体财产链回流,以更改半导体修造“空心化”的景色,拟加大对半导体行业的投资,此中蕴涵对半导体临盆摆设举办投资、吸引前辈半导体修造商赶赴修厂。同时,半导体厂商张开新一轮的并购以巩固自己能力。行动前辈芯片修造中必弗成缺的摆设,光刻机的需求势必连结持久的增进。

  2020年,受新冠肺炎疫情影响,美国国防部领会到国防财产供应链的亏弱,开端拟定一项“微电子回流战术”,旨正在通过公私协作等办法,将微电子修造、拼装和测试财产从亚洲变化至美国,以袪除对微电子产物供应链安宁的担心。

  2020年5月,美国白宫与英特尔、台积电举办商讨,告捷说服这两家公司正在美国脉土新修芯片修造厂。

  2020年9月,美国商务部召开半导体顶峰会,以抬高芯片“供应链透后度”为由,恳求台积电、三星等半导体企业正在45天内交出被视为贸易秘密的库存量、订单、发售纪录等数据。

  2021年2。



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