過去幾年,圍繞中國半導體產業,外界有兩種截然不同的聲音。
一種認為:中國已經突破7nm,國產EUV光刻機很快就會出現,ASML壟斷即將結束。另一種則認為:中國距離真正意義上的EUV產業化,仍然存在巨大的技術鴻溝。
最近,荷蘭半導體記者、長期研究ASML的專家馬克·海金克(Marc Hijink)在接受采訪時表示:“大約10年之后,中國可能會出現達到ASML當前水平的競爭者。”
這句話,其實信息量極大。它既承認了中國半導體產業的進步,也間接說明:即便未來中國造出EUV,也未必意味著已經追上ASML。因為ASML不會原地等待。
今天中國即便成功做出“低NA EUV”,ASML可能早已全面進入“High-NA EUV”時代。
一、EUV光刻機,到底難在哪里?
很多人以為,EUV光刻機只是一臺機器。實際上,全球最頂級的制造能力,幾乎都濃縮在里面。一臺EUV光刻機,包含超過10萬個零部件,涉及光學、材料、真空、激光、精密機械、軟件算法、流體控制等多個領域。其核心難點,并不是造出來,而是:能否穩定運行、能否批量量產、能否保證良率、能否長期維護、能否形成產業生態。
ASML能夠壟斷EUV,并不是因為荷蘭一家企業特別強,而是因為它背后站著整個歐洲工業體系。比如:德國蔡司(Zeiss)提供超精密反射鏡、德國TRUMPF提供激光系統、美國Cymer提供光源技術、日本提供大量關鍵材料、全球頂級芯片廠共同參與驗證。
ASML賣的不是設備,而是全球工業體系的集體結晶。這也是為什么很多業內人士認為:EUV可能是人類工業史上最復雜的民用設備之一。
二、中國為什么被卡在EUV門外?
2018年,中芯國際曾向ASML采購EUV設備。但最終,在美國政府施壓下,荷蘭方面沒有批準出口許可。從那之后,中國正式被擋在EUV之外。
美國為什么如此緊張?因為EUV決定的是先進制程。沒有EUV,先進芯片制造成本會急劇上升。目前全球7nm以下芯片,幾乎都高度依賴EUV。而美國真正擔心的,并不是中國現在能不能做先進芯片。而是擔心:中國一旦掌握完整先進制造鏈條,未來全球芯片產業格局會被徹底改寫。
因此,美國針對中國半導體的限制,已經從“單一設備限制”,升級成了:光刻機限制、EDA軟件限制、AI芯片限制、人才限制、材料限制、先進封裝限制。本質上,就是希望把中國鎖死在先進制造體系之外。
三、中國為什么還能做出7nm?
很多人一直有個疑問:既然沒有EUV,中國為什么還能量產7nm?答案其實很簡單:DUV + 多重曝光。
ASML雖然禁止向中國出售EUV,但此前中國企業已經采購了大量浸潤式DUV設備。而DUV并非完全不能制造先進芯片。只是代價極高。業內普遍認為:采用DUV多重曝光制造7nm,其工藝復雜度、成本、良率壓力,都遠高于EUV。
簡單來說:EUV像“一次成型”。DUV多重曝光更像“重復雕刻”。步驟越多,誤差越大。這也是為什么業內普遍認為:中國7nm突破,真正厲害的地方,并不只是光刻。而是整個后端工藝體系。包括:刻蝕、沉積、清洗、檢測、CMP、封裝。這些環節,中國設備企業過去幾年進步極快。
比如:北方華創、中微公司、盛美上海。這些企業在刻蝕機、薄膜沉積、清洗設備等領域,已經開始進入全球主流供應鏈。
從某種意義上說:美國對EUV的封鎖,反而倒逼中國加速補齊整個設備產業鏈。馬克·海金克也明確表示:美國的限制政策,實際上刺激了中國建立自己的半導體工具體系。
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