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据ASML公司的产品营销总监 Jeroen de Groot在官方的采访中表示:
虽然用干式DUV光刻机制造出来的芯片在性能上面不如现在的芯片先进,但是这并不意味着干式DUV设备会被市场淘汰掉。实际情况恰恰相反,现在市场对于成熟制程芯片的需求越来越高,而那些20年前制造出来的DUV光刻机,也越来越受欢迎。
同时,我们也发现中国在光刻机的发展当中越来越强,甚至还在2024年公布了中国自研的干式DUV光刻机。预计在不久的将来,中国企业将会成为ASML国际层面的最大竞争对手,这既让我们感到不安,又引起了我们对中国光刻机的兴趣。
设备市场
芯片可以划分为两个大类,一类是按照类型区分,主要分为模拟、数字、混合。另一类是按照功能区分,主要为逻辑、存储、专用、系统集成。
1958年,第一代集成电路芯片同时被杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯采用不同的方法发明了出来。与此同时,美国德州仪器的工程师杰伊·莱思罗普通过特定的材料和倒置显微镜,将光刻技术的雏形开发了出来。
1960年至1970年之间,国际芯片厂商将制造芯片所需的所有设备材料进行了优化,开始准备进行大规模的商业化发展。
1970年至1980年之间,芯片设计和制造产业链的复杂程度持续上升,催生出了全球化的分工体系,让美国、日本、荷兰等国家开始研发更高水平的制造设备。
荷兰的飞利浦公司率先开发出了PAS 2000设备,为了推动设备市场化,荷兰经济事务所、飞利浦公司、ASM公司三方会谈,合资成立了ASML,专注于制造和销售光刻机设备。
1991年,ASML推出了效率更高的PAS 5500光刻机,开始与日本的尼康和佳能竞争。
2000年左右,芯片行业开始从200mm晶圆转向300mm晶圆的基础制造,ASML开发出了TWINSCAN XT系列设备,不但制造精度更高,而且支持氟化氪(KrF)和氟化氩(ArF)系统,可以制造先进的芯片产品。
尽管有了新设备,但是老旧的干式光刻机凭借着价格低廉、稳定性强、维护方便等优点,成为了国际芯片产业不可分割的一部。并且ASML还在持续维护老旧的设备,甚至还推出了官方翻新的产品,以此来销售给更多的客户。
根据ASML官方的报告显示,在过去30年间销售的所有光刻机产品,还有95%的设备在正常运行。不管是老旧的干式DUV光刻机,还是先进的浸润式光刻机和EUV光刻机,每种都有存在的市场和存在的意义。
老旧的设备在轻量化上面更具优势,可以满足许多工厂的重量和高度要求,这种设备不但使用简单,而且维护起来也方便,其制造出来的成熟芯片被广泛用于医疗保健、汽车、电信、工业控制等多个领域。
中国技术
美国半导体协会曾发布过产业预测显示,中国大陆企业所制造的成熟芯片已经占据了全球总市场的33%,预计该市场优势将会在未来几年内持续扩大。
与此同时,中美两国的产业竞争也进入白热化阶段。美国通过资金补贴和关税政策来吸纳全球顶级的芯片制造技术,而中国选择通过特殊的产业扶持,推动去美化和纯国产化的芯片制造流程。
美国智库针对中国芯片技术进行了产业跟踪,发现中国的先进芯片从2023年开始,一直到两年后的现在,基本没有本质上的提升,依然是7nm工艺。这也就表明,前端的光刻机产品依然是制约中国先进芯片发展的核心难题。
虽然中国企业没有先进的光刻机,但是却已经完成了干式光刻机的国产化。这些国产的干式光刻机具备193nm的深紫外光源,也可以通过多重图案化技术制造28nm及以上的芯片,可以满足成熟芯片的市场化需求。
复旦大学的沈逸教授,曾经在线上的对话采访中表示:
虽然我国的干式光刻机看起来与ASML的最新设备差距巨大,但这是我国采用去美化供应链制造的产品,美国的制裁封锁对这种产品是无效的。
这也就相当于对国际层面的芯片企业释放了一个有效的信息,干式光刻机只是我们国家允许公布的产品配资盘网,而那些机构实验室内还有未公布的产品。等中国制造出更加先进的设备之后,外国企业想要卖给我们产品,那不好意思,我们不需要了。
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