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散英魂寄千万雄鹰翱翔神州,
尽智魄载十亿慧芯呼唤华夏。
——《国务院给予江上舟同志挽联》
01
前沿导读
加拿大半导体拆解机构TechInsights,针对于中国的国产光刻机和国内的芯片产业进行了行业预测。
他们认为,中国的国产光刻工具比“西方国家”的工具落后约 6 年的时间,但以长江存储、华为、中芯国际为首的中国公司在技术上面取得的进步,展示出了中国企业在技术上面的领先地位。
02
国产光刻设备
中国的SMEE(上海微电子)开发了新的深紫外(DUV)光刻工具在之前通过国家平台进行了公布,其中最先进的设备具有 65 nm 分辨率。
虽然这仍然落后于ASML的38 nm分辨率 DUV 工具,但它标志着中国国产工具生态系统和SMEE的技术设备向前迈出了重要一步。在此之前,该公司最新一代的工具具有90nm的分辨率。
SMEE还为EUV光刻工具申请了专利,尽管该专利是去年提交的,但直到最近才为公众所知。
在几年前,美国针对于EUV光刻机设备对荷兰施压,以此来防止中国大陆地区拿到最先进的制造设备。EUV设备断供,直接就限制了中国制造10nm及以下半导体芯片的能力。
虽然中国大陆的相关企业拿不到最新的EUV光刻机,但是SMIC依然可以通过之前从ASML采购的浸润式DUV光刻机,通过自对准四重图形化 (SAQP)技术实现7nm芯片的制造。
在某个半导体器件当中,我们查看37nm间距翅片横截面的 TEM 图像,该器件采用了SMIC公司的N+1工艺技术制造,等效于7nm制程工艺。ArF光源的浸润式设备,通过SAQP光刻技术,在制造的过程中起到了决定性作用。
由于美国的政策压制,中国正在积极努力的建设国内半导体的制造能力。美国的出口限制对这一计划产生了直接影响,因此国内的相关企业正在积极寻找 ASML EUV 光刻技术的替代品。
其中的一条路是开发中国制造的 EUV 解决方案,上海微电子设备 (SMEE) 是一家定位为 ASML 替代品的公司,研发方向包括纳米压印光刻 (NIL) 和直接自组装 (DSA) 光刻。
中国科学院是国内研发EUV技术的领先创新者,中科院将大部分投资投入到 EUV 上,但也投资于 NIL 和 DSA 技术开发。SMEE 紧随其后,在 NIL 技术上投入了大量资金。中芯国际在榜单中排名第六,在这三个技术领域都有所涉及。
在近几年当中,中国公司在先进光刻技术领域提交的专利数量正在逐步攀升当中。虽然专利的总数相当少,但是 EUV、DSA 和 NIL 这三个技术领域的专利活动呈持续上升趋势。
相比之下,其他国家在先进光刻领域提交的专利数量还是相当多的。
根据报告显示,国际 EUV 专利申请的数量呈持续上升趋势。然而,DSA 专利活动在 2013 年左右之后有所下降,NIL 技术在 2018 年左右之后有所下降。这也许不足为奇,因为 ASML EUV 技术现在已经形成了垄断性的商业化,从而减少了寻找替代品的动力。
中国企业一直在寻找自己的国内解决方案,以避免对其他西方公司的依赖。随着中国被阻止使用 ASML EUV 技术,相关企业将继续寻求替代选择,其中可能包括开发自己的 EUV 能力,或者可能依赖于 NIL 和 DSA 技术。
03
国内技术的创新
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