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大反转!中国光刻机重大突破!美国急眼了

光刻机是芯片制造的关键工艺,而光刻机的生产技术由荷兰ASML 、日本的尼康和佳能公司垄断。在“缺芯”之势蔓延、美国推动半导体产业链回流的背景下,国产光刻机的真实水平是什么样的?我国又应如何发力实现光刻机和半导体产业的突破?本文给出了答案。本文摘自《硬科技:大国竞争的前沿》一书,该书由中国人民大学出版社于2021年10月出版。

光刻机的全球产业链格局

光刻技术是使微电子和纳米电子器件在过去半个世纪中不断微缩的基础技术之一,光刻制造是晶圆制造最关键、最复杂和时间占比最高的环节。

目前,全球光刻机已由荷兰ASML、日本尼康和佳能公司完全垄断。据芯思想研究院(ChipInsights)数据,2020年上述三家公司半导体用光刻机出货413台,较2019年的359台增加54台,涨幅为15%。其中,ASML公司出货258台,占比62.47%;尼康公司出货31台,占比7.51%;佳能公司出货122台,占比29.54%。

据估算,光刻机约占晶圆制造设备投资额的23%,再加上光刻工艺步骤中的光刻胶、光刻气体、光罩(光掩膜版)、涂胶显影设备等诸多配套设施和材料投资,整个光刻工艺占芯片成本的30%左右。

区别于晶圆制造其他工艺,光刻机组件及配套设施复杂,形成了自身的产业链。光刻机的制造研发并不是某一个企业能够单独完成的,光刻作为晶圆制造过程中最复杂、最重要的步骤,主要体现在光刻产业链高端复杂,需要很多顶尖的企业相互配合才可以完成。

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