近日,荷兰光刻机巨头ASML正式宣布,全球首台第二代High NA EUV光刻机EXE:5200已完成出货,首个客户为英特尔,单台售价接近30亿元人民币。
据了解,这款设备是ASML对初代High NA EUV光刻机EXE:5000的升级版本,最引人注目的突破在于其晶圆处理能力的大幅提升,标志着半导体制造技术迈入全新阶段。
相比初代EXE:5000每小时185片晶圆的处理速度,新款设备在吞吐量上进一步优化,能够更好地满足2nm及以下制程的大规模量产需求。
这一进步对于降低先进制程芯片的生产成本至关重要,因为光刻机一直是芯片制造环节中最昂贵的设备,其生产效率直接决定晶圆厂的盈利能力。
光学系统的革新是EXE:5200性能飞跃的核心,EXE:5000与EXE:5200均采用了0.55NA数值孔径的光学系统,相较于上一代EUV光刻机0.33数值孔径的透镜,精度得到显著提高。
数值孔径的提升,意味着光刻机能够实现更高的分辨率,为制造更微小的晶体管结构提供了可能。
值得注意的是,EXE:5200并非简单的性能提升版本,而是代表了EUV光刻技术的代际跨越。
传统EUV光刻机的0.33 NA物理极限约在3nm节点,而High NA EUV则将这一极限推进至2nm及以下,未来甚至有望实现1nm制程,为未来五年内的芯片性能提升奠定了基础。
但和以往一样的是,中国厂商必然是买不到这款全球顶尖光刻机,即使中国厂商愿意支付天价,也无法获得最先进的光刻技术,其背后原因自然是在美国。
事实上,多层次的禁运体系如今早已形成,从EUV到DUV,从设备到零部件,覆盖了芯片制造的各个环节,这种系统性封锁正在深刻影响中国半导体产业的发展轨迹。
随着ASML新一代High NA EUV光刻机的问世,将全球半导体制造工艺推向2nm时代,国产芯片接下来与美国芯片的差距还将进一步扩大。
目前中国最先进的量产工艺仍停留在7nm水平,这一代际差距正在引发产业界的深度焦虑,这种差距不仅是数字上的差别,更意味着性能、功耗、集成度等多方面的全面落后。
尽管国内的一些方案得到了较大提升,但替代方案大多只能缓解部分问题,无法从根本上解决光刻技术代差带来的系统性劣势。
面对这一现状,国产芯片要如何才能实现突破呢?事实上,现在中国半导体产业正采取两条腿走路的策略,并且道路已逐步清晰。
一方面,通过国际采购尽可能延长现有进口设备的维护周期;另一方面,集中资源攻克被卡脖子的环节,构建自主可控的产业链。
目前,中国已经出现了以上海微电子、中微半导体、北方华创等企业为首的制造设备企业;以华大九天为首的EDA工具研发企业;以中芯国际、华虹半导体则为首的生产线国产化企业。
美国半导体协会的报告显示,中国的一系列措施已初显成效,中国大陆企业在28nm及以上的成熟芯片市场中,已占据全球超30%的市场份额。
这表明,尽管在尖端领域仍面临封锁,中国在成熟制程市场的影响力正在稳步提升,为最终突破高端封锁奠定了产业基础。
此外,中国半导体产业也正在开辟新的赛道,从量子芯片的另辟蹊径,到先进封装的曲线救国,再到全产业链的自主攻坚,一系列创新举措正在重塑中国半导体产业的发展轨迹。
这种全产业链突破的模式虽然投入大、周期长,但却是构建自主可控生态的必由之路,而美国的制裁打压,客观上更是在推动中国半导体产业链的全面觉醒和协同攻关。
中国半导体产业通过夯实成熟制程的基本盘,既能满足当下市场需求,又能为最终突破高端封锁积累技术和资金,我们相信未来终有一天,中国企业必能攻克难关!