先简单说下芯片产业链,上游主要为IP核及设计、设备和材料;中游主要为芯片的设计、制造和封测,下游为应用端。可以看下图,更加直接明了地说明这个情况。
而在芯片产业链上,我国的最明显的短板就是上游的设备和材料。其实,短板的各个方面我们都有涉及,只是在集成度和精度等方面有差距,还需要时间去突破。
尤其是光刻机最为重要,主要还是依赖进口。不过,近日又有两家中企成功引进。
其一,英诺赛科成功导入ASML光刻机。之前有则消息,不知大家还记不记得,就是今年1月份,英诺赛科和ASML达成协议,将批量购买高产能i-line和KrF光刻机。
那次购买ASML光刻机,主要用于制造先进的硅基氮化镓功率器件。近日好消息再次传来,英诺赛科已经成功将ASML的光刻机,导入到8英寸硅基氮化镓量产线。
并为此,英诺赛科举办了庆典仪式,授予ASML “最佳战略合作伙伴”称号。因为双方经过合作后,ASML光刻机成功在8英寸硅基氮化镓芯片制造领域得到验证。
英诺赛科是一家致力于第三代半导体硅基氮化镓芯片制造的企业,已经掌握了氮化镓功率芯片的设计和制造等技术,并且其氮化镓功率芯片出货量已跻身全球前三。
英诺赛科这次跟ASML的合作也算是互相成就,这次也是ASML TWINSCAN(双工件台)光刻技术,首次量产应用是第三代半导体领域,也将助推英诺赛科氮化镓发展。
英诺赛科今年第二季度开始引进ASML光刻机,设备入驻后双方技术团队紧密合作,短短三个月内实现试生产,10月正式进入量产,将进一步提升产品的竞争力。
其二,晶瑞电材又购得KrF光刻机一台。晶瑞电材近日表示,已购得一台KrF光刻机主要用于KrF光刻胶的曝光测试,同时KrF光刻胶量产化生产线正在积极建设中。
晶瑞电材是国内能够规模量产光刻胶的少数几家企业之一,其生产的i线光刻胶已供货中芯国际等芯片制造厂,KrF光刻胶完成中试,ArF高端光刻胶也已经开始研发。
而光刻胶要实现量产化,就需要使用相应光刻机进行测试验证,这是必要条件。
大家应该也有所了解,之前晶瑞就花费7000多万,购买了一台ASML XT 1900 Gi型光刻机,当然这是二手的,从韩国SK海力士购买的,主要用于ArF光刻胶验证用。
加上这次购买的用于KrF光刻胶验证的光刻机,晶瑞已经拥有了负胶、g线、i线、KrF、ArF共5台光刻机。这样,晶瑞就可以进行高端半导体光刻胶全系列验证。
近期这台光刻机,将加速KrF光刻胶量产进程,这是实现量产并导入晶圆厂的最后一步,预计半年内投产并导入客户。接下来再突破ArF光刻胶,就将打破美日垄断。
文章开头我们提到,我们芯片产业链的上游短板主要是设备和材料。设备中最重要的就是光刻机,而材料中最重要的就是光刻胶,这两种是我们亟需突破的关键。
先说光刻机,其实光刻机分为前道晶圆制造用光刻机和后道封测用光刻机两大类。我国的上海微电子的后道光刻机实力已不弱,国内份额占到80%,全球占到40%。
主要差在用于晶圆制造的前道光刻机上,这方面主要依赖进口。而光刻机领域最厉害的就是荷兰ASML,全球市场份额占60%以上,并且还是独家生产EUV光刻机。
再说光刻胶,光刻胶主要可分为半导体光刻胶、面板光刻胶和PCB光刻胶三大类,其中半导体光刻胶是最重要的,也是芯片制造过程中必不可少的高端光刻胶。
而半导体光刻胶又分为g线、i线、KrF、ArF光刻胶与EUV光刻胶,制造分辨率越高,光刻胶要求也越高,但在KrF和ArF这两种高端光刻胶上,国产化率只有1%。
在ArF光刻胶上,晶瑞方面还在研发阶段,国内进展最快的是南大光电,其高端ArF光刻胶已经通过两家客户的认证,最高可用于7nm及以上的芯片制造。
想必看到这里,大家对我国目前的光刻机和光刻胶的状况,就大致了解了。目前,我们的差距还很大,但好在是都在积极努力攻坚,假以时日必然就会有大的突破。
时下,国内已经掀起了芯片建设热潮,也彻底明白了国产替代的重要性,可以说目前是国内芯片产业发展的黄金机会。现在,国内芯片发展,有政策、有资金,更重要的是有环境,以前没有试错的机会也没有,也在市场越来越理性,开始支持国产。
相信,国内自主芯片链会越来越完善,芯片“卡脖子”终将会成为过去!
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