全球光刻机市场几乎被三家公司垄断:荷兰的ASML占据了约85%的市场份额,而日本的尼康和佳能则分享了剩余的15%左右。这三家厂商的技术水平和生产能力在全球范围内处于领先地位。
在中国大陆,上海微电子是唯一的光刻机制造商。然而,其技术水平相对落后,公开报道的最先进产品仅能达到90nm工艺节点,主要用于后道封装测试(封测),而在前道晶圆制造中的应用较少。因此,上海微电子在全球市场的份额几乎可以忽略不计。
鉴于此,美国联合日本和荷兰对光刻机实施了严格的出口管制,特别是禁止向中国出售极紫外光刻机(EUV)和高端浸润式深紫外线光刻机(DUV)。这些措施旨在限制中国芯片制造产业的发展,确保西方国家在半导体领域的技术优势。
最近,美国进一步扩大了制裁范围,涉及140家企业、24种设备、3种软件以及HBM内存等关键技术和产品。这一轮制裁被认为是历史上规模最大的一次,对中国半导体行业构成了严峻挑战。
面对如此局面,我们如何破局?显然,自主研发EUV光刻机是最直接也是最有效的解决方案。一旦掌握EUV光刻机技术,中国将能够自主生产5nm及以下工艺节点的芯片,从而打破外部依赖,使美国的禁令失去效力。
拥有EUV光刻机意味着我们可以独立制造最先进的芯片,不再受制于人。相反,如果无法突破这一技术瓶颈,我们将继续依赖进口设备,尤其是在5nm及以下工艺节点上,这将使我们在国际竞争中处于不利地位。
那么,我们何时才能实现这一目标?答案并不简单。近期,国内曝光了一款采用193nm波长光源的光刻机,分辨率可达65nm或更低,套刻精度达到8nm以内。虽然这台机器仍属于干式DUV光刻机范畴,但它是重要的一步。接下来,我们需要逐步推进到浸润式DUV光刻机,最终实现EUV光刻机的研发。这一过程可能需要跨越至少两代技术,难度可想而知。
尽管道路漫长且充满挑战,但我们别无选择,必须迎难而上。自主研发EUV光刻机不仅是技术上的突破,更是国家战略安全的重要保障。只有掌握了核心技术,中国半导体产业才能真正实现自主可控,迎接更加光明的未来。