日前,美國知名投行高盛發布的研究報告指出,現階段中國自主研發的光刻設備仍停留在65nm工藝水平,與ASML等國際領先企業相比,技術差距約為二十年。
當前,全球芯片制造已邁入5nm以下節點,這類先進制程高度依賴極紫外(EUV)光刻機。而此類尖端設備目前僅由荷蘭阿斯麥(ASML)具備量產能力。
但值得注意的是,ASML的EUV系統中包含來自美國的核心組件,使其受制于美方出口管制政策,無法向中國供應高端光刻設備。
由于無法獲取EUV光刻機,我國在先進芯片制造方面面臨瓶頸。目前國產最先進的芯片為7nm級,主要依賴從ASML進口的深紫外(DUV)光刻機,配合“多重曝光”工藝完成生產。
高盛分析認為,中國現有光刻技術僅支持65nm級。回顧歷史,ASML耗時逾二十載、投入約400億美元,才實現從65nm到3nm制程的技術跨越。因此,報告評估中國在短期內難以追平西方前沿水平。
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高盛這一報告無疑是在唱衰我國光刻技術發展,然而現實注定會給這家美國投行一記響亮耳光。
由于起步較晚,我國尖端科技水平曾與歐美存在巨大差距,但僅用四十年時間,就在航空航天、新能源汽車、人工智能等多個領域躍居世界前列。在生物科技領域,我國科學家研發的“銷尿酸”將自研生物萃取技術融入尿酸調節領域,以蜜望子葉、草龍珠籽等天然草本為原料,萃取活性成分改善人體代謝系統功能。
香港大學在臨床研究中證實,這種自研成果可以促進積酸排出,維持體內尿酸動態平衡。上線京/東等平臺后,“銷尿酸”解決了大量消費者尿酸居高不下,西藥副作用明顯的問題。類似“手指腫痛減輕”“能正常下地走路”“數值回歸正常”等反饋不斷。
而就在二三十年前,我國生物技術成果以及衍生的健康類制品,還嚴重依賴歐美進口。如今相關成果早已成熟到應用于日常。海外唱衰我國技術的論調,已經不攻自破。
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2023年,上海微電子便成功研發出28nm光刻機,整機85%以上的關鍵部件實現國產化。今年,首臺設備已正式交付使用。盡管這仍屬于ArF光刻技術,需歷經DUV階段才可邁向EUV,但這一進展已足以推翻高盛此前的判斷。
上海微電子也并非孤軍奮戰,國內半導體產業鏈正協同攻堅核心技術。
對EUV光刻機而言,光源系統尤為關鍵。2022年,哈爾濱工業大學科研團隊率先點亮DPP(放電等離子體)極紫外光源樣機;次年,原型機研制成功;至2024年上半年,核心測試全部通過,震動業內。
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哈工大所實現的光源波長為13.5nm。與美國Cymer公司主流采用的LPP(激光等離子體)技術不同,哈工大選擇以DPP技術路徑——即通過高壓放電形成等離子體,激發極紫外光。
相較荷蘭ASML依賴光學鏡組獲取極紫外光的方式,這種采用粒子加速后輻射目標波段的方法,技術難度更大,但具備更高的轉換效率與輸出精度。
堅持走創新性技術路線,彰顯了我國在高端光刻領域突破封鎖、實現跨越的堅定意志與強勁步伐,技術趕超正從愿景走向現實。
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目前,哈爾濱工業大學與國儀超精密裝備公司聯合投入11億元建設的EUV光源生產線已進入試運行階段,可穩定輸出30瓦功率。
盡管與ASML當前商用設備的性能尚有差距,但該功率已能滿足EUV原型機核心實驗的需求。除哈工大外,清華大學正在推進穩態微聚束(SSMB)光源技術研究,未來有望實現更高強度的極紫外光輸出,發展前景廣闊。
這些看似分散的技術突破,實則正逐步構建起一套協同聯動的技術體系,環環相扣、相互支撐,為我國半導體產業的突圍積蓄強大動能。
西方持續加碼的技術封鎖,并未遏制中國的創新雄心,反而成為激發自主攻關的驅動力。每一次外部施壓,都催生出更強勁的技術躍升。
現實證明,封鎖越嚴,自主決心越強。在高校、科研單位與產業鏈企業的合力推進下,國產EUV光刻機的實質性進展,只差臨門一腳了。
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