深紫外(DUV)设备对中国最大的半导体企业中芯国际(SMIC)产生了深远影响。尽管此前有消息称中芯国际已成功生产出5纳米芯片,但其大规模生产仍面临成本过高和良品率低下的问题。这些问题也间接影响了华为,使其难以突破7纳米的技术瓶颈。

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由于美国的贸易制裁,荷兰光刻设备巨头阿斯麦(ASML)被禁止向中国企业出售最先进的极紫外(EUV)设备。这使得中国半导体行业只能选择自主研发相关设备。据最新报告显示,中国在这方面的计划已经明确,预计2025年第三季度开始试生产。

相关报道还提到,尽管受到美国制裁,华为仍可生产约75万颗先进人工智能芯片。这些国产EUV设备采用激光诱导放电等离子体(LDP)技术,与阿斯麦的激光等离子体(LPP)技术略有不同。这种技术差异将带来哪些影响,我们将在下文详细探讨。

中国国产EUV设备的大规模生产预计将于2026年启动。这种新方法采用更简洁的设计,且更加节能高效。这些EUV设备的全面生产,正是中国摆脱受美国影响的公司依赖、并获得竞争优势的关键。社交媒体账号@zephyr_z9和@Ma_WuKong分享的图片显示,华为东莞工厂正在测试一套新的系统。此前有报道称,黑龙江省创新团队开发了一种放电等离子体极紫外光刻光源。

这种光源能够产生波长为13.5纳米的极紫外光,满足光刻市场的技术需求。在华为工厂目前试运行的新系统中,采用激光诱导放电等离子体技术产生13.5纳米的极紫外辐射。这一过程涉及在电极之间蒸发锡,并通过高电压放电将其转化为等离子体,电子与离子的碰撞产生所需的波长。这种技术与阿斯麦的LPP有何不同?

总部位于荷兰的阿斯麦依赖高能激光和复杂的基于现场可编程门阵列的控制系统。根据试生产报告,在华为工厂测试的激光诱导放电等离子体原型设备具有更简单、更小巧的设计,同时能耗更低,制造成本也更低。在这些测试开始之前,中国和中芯国际一直依赖于较老的DUV设备。

早期的光刻系统使用248纳米和193纳米的波长,与极紫外光的13.5纳米辐射相比,这些波长明显落后。中芯国际不得不依靠多次图形化步骤来实现先进制程,这不仅增加了芯片生产成本,还是一种耗时的过程,导致成本大幅上升。据估计,中芯国际生产的5纳米芯片在相同光刻技术下,成本比台积电高出50%,这或许可以解释为什么该技术尚未在任何应用中正式推出。

华为目前只能在7纳米制程上开发其麒麟芯片,这家曾经的中国巨头只能通过小幅改进使其后续系统级芯片(SoC)略微优于前代产品。凭借这一发展,华为有望显著缩小与高通和苹果等公司之间的差距。但我们注意到,这些公司往往面临更多阻碍,而非顺利发展。希望华为和中国能够克服这些困难,为市场提供亟需的竞争。


文章标签: #半导体 #EUV设备 #中芯国际 #华为 #芯片

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