光刻機領(lǐng)域的重大突破近日傳來,荷蘭ASML公司成功出貨了全球首臺第二代High NA EUV光刻機EXE:5200,該設(shè)備以接近30億元人民幣的價格被英特爾收入囊中。這一消息標志著半導體制造技術(shù)的又一次飛躍。
EXE:5200作為EXE:5000的升級版,其最顯著的改進在于晶圓處理能力的提升。相較于初代產(chǎn)品每小時185片晶圓的處理速度,新款設(shè)備在吞吐量上實現(xiàn)了進一步優(yōu)化,更加適應2nm及以下制程的大規(guī)模量產(chǎn)需求。這一進步對于降低先進制程芯片的生產(chǎn)成本具有重要意義,光刻機的生產(chǎn)效率直接關(guān)系到晶圓廠的盈利能力。
EXE:5200性能飛躍的核心在于其光學系統(tǒng)的革新。與EXE:5000一樣,該設(shè)備采用了0.55NA數(shù)值孔徑的光學系統(tǒng),相較于上一代EUV光刻機0.33數(shù)值孔徑的透鏡,其精度有了顯著提升。數(shù)值孔徑的提升意味著光刻機能夠?qū)崿F(xiàn)更高的分辨率,為制造更微小的晶體管結(jié)構(gòu)提供了可能,從而將EUV光刻技術(shù)的極限推進至2nm及以下,未來甚至有望實現(xiàn)1nm制程。
然而,對于中國的半導體產(chǎn)業(yè)而言,這款全球頂尖光刻機的問世卻帶來了不小的挑戰(zhàn)。由于多層次的禁運體系已經(jīng)形成,從EUV到DUV,從設(shè)備到零部件,覆蓋了芯片制造的各個環(huán)節(jié),中國廠商即使愿意支付天價,也無法獲得這款最先進的光刻技術(shù)。目前,中國最先進的量產(chǎn)工藝仍停留在7nm水平,與全球領(lǐng)先水平的差距正在進一步擴大。
面對這一現(xiàn)狀,中國半導體產(chǎn)業(yè)并未氣餒,而是采取了積極的應對策略。一方面,通過國際采購盡可能延長現(xiàn)有進口設(shè)備的維護周期;另一方面,集中資源攻克被卡脖子的環(huán)節(jié),構(gòu)建自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈。目前,中國已經(jīng)涌現(xiàn)出一批以上海微電子、中微半導體、北方華創(chuàng)等企業(yè)為首的制造設(shè)備企業(yè),以及以華大九天為首的EDA工具研發(fā)企業(yè),和以中芯國際、華虹半導體為首的生產(chǎn)線國產(chǎn)化企業(yè)。
據(jù)美國半導體協(xié)會的報告顯示,中國的一系列措施已初見成效。在28nm及以上的成熟芯片市場中,中國大陸企業(yè)已占據(jù)全球超30%的市場份額。這表明,盡管在尖端領(lǐng)域仍面臨封鎖,但中國在成熟制程市場的影響力正在穩(wěn)步提升,為最終突破高端封鎖奠定了堅實的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
中國半導體產(chǎn)業(yè)還在積極探索新的發(fā)展方向。從量子芯片的研發(fā)到先進封裝的創(chuàng)新,再到全產(chǎn)業(yè)鏈的自主攻堅,一系列創(chuàng)新舉措正在重塑中國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軌跡。雖然這種全產(chǎn)業(yè)鏈突破的模式投入大、周期長,但卻是構(gòu)建自主可控生態(tài)的必由之路。美國的制裁打壓,客觀上更是在推動中國半導體產(chǎn)業(yè)鏈的全面覺醒和協(xié)同攻關(guān)。