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中国光刻机破局:打破垄断后,全球半导体市场变天了!(4 / 5)

“坎儿”

虽然咱们的光刻机实现了重大突破,整个产业链也在快速发展,但咱们不能盲目乐观——中国半导体产业要想真正实现“全面领先”,还有好几道“坎儿”要迈过去。

第一个坎儿:高端euv光刻机的技术差距。前面咱们说过,28纳米duv光刻机已经量产,但最先进的euv光刻机(极紫外光刻机),咱们还没造出来。euv光刻机是造7纳米以下高端芯片的核心设备,比如手机里的旗舰芯片、电脑里的高端处理器、人工智能需要的算力芯片,都得靠euv光刻机。目前全球只有asl能造euv光刻机,它的技术壁垒非常高,涉及极紫外光源、高精度光学系统、超精密机械结构等一系列尖端技术,不是短时间内能突破的。

举个例子:euv光刻机的光源,波长只有135纳米,比duv光刻机的光源波长(193纳米)短得多,能“刻”出更细的电路。但要产生这种极紫外光,需要用高功率激光轰击锡滴,每秒要轰击5万次以上,还得保证光源的稳定性和纯度,这个技术难度堪比“在针尖上跳舞”。目前中国企业在euv光源、投影物镜等核心部件上还处于研发阶段,想要实现量产,可能还需要5-10年的时间。

第二个坎儿:高端芯片的制程工艺差距。虽然咱们有了28纳米的光刻机,但在芯片制造的“制程工艺”上,和国际巨头还有差距。比如台积电、三星已经能量产3纳米芯片,甚至在研发2纳米芯片,而中芯国际目前最先进的制程是7纳米(靠duv光刻机多重曝光实现,成本比euv直接光刻高),量产规模还不大。制程工艺越先进,芯片的性能越强、功耗越低,这在高端手机、人工智能、服务器等领域至关重要。

这就好比两家工厂,一家能用最先进的机器生产出又薄又耐用的纸张,另一家只能生产常规厚度的纸张,虽然常规纸张能满足大部分需求,但高端市场还是被前者占据。中国芯片制造企业要想在高端市场立足,还得在制程工艺上不断追赶,这不仅需要更先进的光刻机,还需要在工艺研发、人才储备等方面持续投入。

第三个坎儿:部分核心材料和零部件的“卡脖子”风险。虽然咱们已经打通了大部分国产链条,但在一些极其高端的材料和零部件上,还依赖进口。比如euv光刻胶,目前只有日本的信越化学、jsr等几家企业能生产,咱们的南大光电还在测试阶段;还有光刻机里的某些高精度传感器、特殊镜头涂层,目前还得从德国、日本进口。

这些“小众但关键”的产品,因为市场规模小、技术壁垒高,国内企业的研发动力相对不足,短期内很难实现国产化。如果国际上对这些材料和零部件实施封锁,依然会影响咱们高端半导体产业的发展。这就像一辆汽车,大部分零件都能自己造,但核心的发动机活塞还得进口,一旦进口被断,汽车还是没法正常生产。

第四个坎儿:国际人才竞争和技术封锁的持续压力。半导体产业是高科技产业,人才是核心竞争力。目前全球半导体领域的高端人才,大部分集中在美荷日等国家,中国企业虽然在大力引进人才、培养本土人才,但人才缺口依然很大。比如光刻机的光学工程师、芯片设计的架构师,都是“稀缺资源”,需要长期的积累和培养。

同时,美国、荷兰等国家不会轻易放弃技术封锁,可能会出台更严格的出口限制、人才限制政策,阻碍中国半导体产业的发展。比如美国可能会限制本国半导体人才到中国工作,荷兰可能会限制asl向中国出口duv光刻机的部分核心零部件,这些都会给咱们的产业发展带来压力。

七、未来10年,中国半导体产业会怎么走?

虽然面临不少挑战,但从目前的发展趋势来看,中国半导体产业的未来依然充满希望。结合行业动态和专家预测,未来10年可能会出现这几个趋势:

第一,duv光刻机持续迭代,抢占更多主流市场。上海微电子、宇量昇等企业会继续升级duv光刻机技术,从28纳米向14纳米、7纳米迈进,通过多重曝光等技术,实现高端芯片的量产。同时,国产duv光刻机会进一步降低成本、提升稳定性,不仅满足国内市场需求,还会出口到更多新兴市场,占据全球duv光刻机市场的半壁江山。

比如到2030年,国产14纳米duv光刻机可能会实现大规模量产,价格比asl同级别产品低40以上,成为全球中低端芯片厂的首选设备;国产duv光刻胶、硅片等配套产品的市场份额会超过60,彻底打破日本企业的垄断。

第二,euv光刻机实现突破,打破asl垄断。预计在2030-2035年,中国企业会实现euv光刻机的量产,虽然在技术上可能还略逊于asl,但会以更高的性价比、更灵活的合作模式,抢占部分高端市场。到时候,全球euv光刻机市场会形成“asl+中国企业”的双寡头格局,不再是asl一家独大。

一旦euv光刻机实现突破,中芯国际等企业的制程工艺会快速追赶台积电、三星,实现3纳米、2纳米芯片的量产,中国高端芯片的自给率会大幅提升,华为、小米等企业的高端手机、人

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