在先進芯片制造領(lǐng)域,EUV光刻機絕對是頂尖級別的核心設(shè)備,沒有任何設(shè)備能夠替代它的地位。
目前全球僅有荷蘭ASML一家企業(yè)能夠量產(chǎn)EUV光刻機,也是生產(chǎn)5nm及以下先進芯片的必備設(shè)備。
可很多人不知道,這臺看似只是一臺機器的設(shè)備,背后藏著遠超想象的技術(shù)壁壘,也是困住我國先進芯片制程的核心難題。
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EUV光刻機不僅技術(shù)壟斷,價格更是高得離譜。普通入門級EUV單價超1億美元,而最新的High NA EUV光刻機,單臺價格突破4億美元。
更讓人無奈的是,有錢也未必買得到。受美國相關(guān)規(guī)則限制,ASML無法向我國出口EUV光刻機,這直接鎖死了我們常規(guī)的先進芯片制程升級路徑。
為了突破封鎖,國內(nèi)只能依靠DUV光刻機多重曝光的方式迂回攻堅。但這種替代方案弊端十分明顯,別人一次曝光就能完成的工序,我們需要反復(fù)三四次疊加曝光,不僅耗費大量時間,生產(chǎn)良率也會大幅下降,綜合算下來,整體生產(chǎn)成本比直接用EUV還要高出數(shù)倍。
這也讓我們清楚,想要實現(xiàn)先進芯片技術(shù)自主,自研EUV光刻機是唯一退路,沒有任何捷徑可走。
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很多人只知道EUV難,卻不清楚它的難度究竟在哪。一臺完整的EUV光刻機,拆解下來至少有10萬個精密零件,涵蓋光源、物鏡、精密工作臺、真空控制系統(tǒng)等多個核心系統(tǒng)。
其中僅德國蔡司供應(yīng)的物鏡系統(tǒng),就包含3萬多個零件,整體重達三四噸;美國Cymer主導(dǎo)的光源系統(tǒng),同樣擁有3萬多個零件,重量超2噸,每一個部件都代表著全球頂尖的精密制造水平。
更顛覆大眾認知的是,ASML看似壟斷全球EUV市場,但其整機自研占比僅10%至20%,剩余80%以上的核心零部件、技術(shù)組件,全部來自全球頂尖供應(yīng)鏈整合。
簡單來說,ASML是集結(jié)了全球各國的頂尖技術(shù),才拼湊出了一臺成熟的EUV光刻機。
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這就給國產(chǎn)研發(fā)帶來了致命難題。有業(yè)內(nèi)專家直言,目前我們的自研能力,甚至達不到ASML自主研發(fā)的那20%,也就是說,僅ASML那兩萬來個自研零件,我們暫時都無法完全攻克。
即便部分零件能夠自主生產(chǎn),在精度、穩(wěn)定性、適配性上,也和國際頂尖標準存在明顯差距。
供應(yīng)鏈壁壘更是難上加難。EUV絕大多數(shù)核心供應(yīng)商都與ASML簽訂了獨家綁定協(xié)議,只對其獨家供貨,不會對外輸出技術(shù)和零部件。
這意味著我們無法復(fù)刻ASML的全球整合模式,不能借助外部供應(yīng)鏈補齊短板,絕大多數(shù)零件和核心技術(shù),只能完全依靠自主攻堅。
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種種現(xiàn)實,讓國產(chǎn)EUV的研發(fā)難度,成倍高于當初ASML的研發(fā)過程。但芯片領(lǐng)域的自主攻堅,從來都是無路可退。正如行業(yè)大佬所言,EUV終究是人類研發(fā)出來的設(shè)備,并非不可突破的壁壘,難度再大,也不會超過曾經(jīng)的原子彈攻堅。
我們必須正視差距、穩(wěn)扎穩(wěn)打,一點點攻克零件、技術(shù)、供應(yīng)鏈難題。前路雖難,但只要持續(xù)深耕、堅持突破,國產(chǎn)EUV光刻機終會實現(xiàn)突圍,徹底打破海外技術(shù)壟斷。
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