近几年,美方为扩大芯片限制,不断督促荷兰和日本也实施出口管制,目的就是要扩大光刻机对华出口限制。原因就是自己光刻机产业没落,日本、荷兰陆续崛起超越。
如今,美方想要大力提升本土晶圆制造能力,才发现自己能够生产光刻机的重要性。近日有消息传来,美方新创光刻机厂商开发出了全新光刻机,令ASML也猝不及防!
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我们都知道,美方在半导体的很多方面都很领先,但现在能生产芯片制造用的光刻机仅有3个国家4个企业,分别是荷兰、日本和我国,美方已经没有生产光刻机能力。
然而,最早的光刻机巨头却是美企,只不过后来被日本光刻机企业超越,逐步没落了。
上世纪80年代,日本不仅在芯片上一举超过了美方,日本的尼康和佳能也成了“光刻机双雄”。后来虽然美方把日本芯片产业制裁到没落,但日本光刻机产业还在继续。
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不过,这也在美方心早留下了阴影,以至于后来力推荷兰ASML、打压日本尼康佳能。
日本的尼康和佳能虽然光刻机又领先了一段时间,但在干湿技术竞争上彻底失算,让荷兰ASML一举实现了超越,凭借浸没式DUV光刻机,一举成为新的光刻机霸主。
再后来,美企英特尔牵头成立的联盟组织研发出了EUV技术,ASML和尼康都申请加入研发,但美方拒绝了尼康加入,让ASML独享技术,又成了EUV光刻机巨头。
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如今,荷兰企业ASML成了全球光刻机巨头,占据了全球大部分光刻机市场,EUV光刻机更是独家垄断。日本尼康和佳能虽然还在继续,但主要从事中低端光刻机了。
目前7nm及以下先进制程芯片制程都要用ASML的EUV光刻机,再往下的埃米级制程则要用ASML的新一代High NA EUV光刻机,不过这些EUV的价格却很高昂。
ASML的一般EUV光刻机一台售价约1.5亿美元,High NA EUV更是高达4亿美元。
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这也是美方新创光刻设备厂商Substrate要研发全新光刻机的原因之一,Substrate认为ASML的EUV需要一整套复杂的系统,导致光刻机和晶圆制造成本持续飙升。
为了实现芯片制造成本的大幅降低,Substrate想要发明一种新光刻技术,能够生产当前先进芯片所需的关键图案,同时这种技术成本更低、更简单、制造速度也更快。
于是,美企Substrate研发了X射线作为光源的光刻机,波长比新EUV的光源更短。
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据了解,Substrate的X射线光源利用粒子加速器产生,波长介于0.01nm到10nm之间,能大幅提升分辨率,甚至不需要光掩模就能直接在硅片上刻画所需精细图案。
Substrate想以比竞争对手更低的成本生产设备,来大幅降低尖端制程芯片制造成本。
如今,建造先进制程晶圆厂的成本超过150亿美元,台积电制造先进制程芯片需耗资数十亿美元,这对英特尔、三星等一直是个挑战,所以他们也急需降低制造成本。
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Substrate方面表示,美方发明了现代半导体所有基础技术,包括晶圆管、集成电路、光刻技术、EUV技术等,但过去10年美方失去了半导体生产和供应链领先地位。
尤其是先进光刻机技术是美方的最大失误之一,美方研发出了EUV光刻机技术,但并没有自己去应用生产,反而技术被转移到国外并获得认可,导致国外光刻机领先。
Substrate就是要利用新光刻技术建下一代晶圆厂,让美方重返半导体制造主导地位。
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对此,有外媒直接表示,光刻机竞争加剧了!荷兰ASML恐怕也没有料到,连美企都要跟自己竞争,挑战自己的光刻机霸主地位,看来ASML的竞争对手越来越多了。
虽然美企Substrate研发的X射线波长很短、能降低生产成本,但X射线光刻技术并不是一项新技术,俄罗斯和我们都有研究,但因为效率问题,目前主要用于实验。
美企Substrate想要投入使用,还需要解决一系列难题,能不能尽快投入使用不好说。
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