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曆史性突破,中國首台封裝光刻機完成傳遞,西方沒法卡脖子了

曆史性突破,中國首台封裝光刻機完成傳遞,西方沒法卡脖子了

2月7日,上海微電子制造的中國首台2.5D/3D封裝光刻機下線傳遞,這意味着中國在晶片後道裝置上取得了新的突破,西方在先進封裝裝置上沒法卡中國的脖子。雖然本次釋出的并不是用于制造晶片的前道光刻機,但是将蝕刻好的矽晶片轉化為可以使用的晶片還是需要後道光刻機的處理,而且設計結構越先進的晶片對于封裝精度的要求也更高。在晶片制造技術已經逼近極限的情況下,在晶片結構上下功夫才是提升性能的更好選擇,上海微電子本次傳遞的封裝光刻機意義不亞于進行晶片制造的前道光刻機。

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據悉,本次發運的封裝光刻機主要用于高端資料中心的高性能計算晶片和高端AI晶片等高密度異構內建晶片,代表着封裝光刻機領域的最高水準,也是以相對較低成本提升晶片性能的最佳手段。目前,阿斯麥爾已經開始了1納米光刻機的商業化運作,可以說矽基晶片的加工精度已經達到了極限。如果在此基礎上想要繼續提升,且不說技術上能不能做到,但是高昂的成本就足以令衆多企業望而卻步了。

随着光刻機工藝日益逼近極限,摩爾定律能否延續成為了困擾微電子産業的一大問題。在碳基晶片、量子晶片尚不能實作商用化的前提條件下,更好地封裝工藝意味着能夠通過對更高精度晶片結構的引入增強晶片性能,進而維持摩爾定律,為市場提供源源不斷的新産品。從這一角度來看,上海微電子是非常有前瞻性的,因為中國掌握EUV光刻機,逼近矽基晶片的工藝極限也就是将來幾年可能完成的事,而在此之前為晶片的後續發展鋪平道路意味着中國的微電子産業能夠提前開始設計工作,等相應的前道光刻機下線投入使用後就能迅速開始新産品的生産,進而加速占領市場,更有效率地打破西方國家的壟斷。

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另外,與專精于前道光刻機的阿斯麥爾不同,上海微電子除了正在完善28納米光刻機,突破14納米光刻機技術,在後道光刻機方面的市場占有率是數一數二的。目前,上海微電子的後道光刻機國内市場占有率為80%。國際市場占有率也達到了40%,在本方面是妥妥的一大霸主。現在,上海微電子已經掌握了最先進後道光刻機的生産技術,而等到前道光刻機實作工藝突破,國産EUV光刻機亮相,中國晶片制造産業鍊的完整度和先程序度将就此得到很大的提升。

事實上,對于本身就在後道光刻機領域占據了大量市場佔有率的上海微電子來說,2.5D/3D封裝光刻機的下線傳遞不僅意味着該公司将迎來更多的訂單,更意味着這家公司能夠利用市場反哺正在完善中的28納米光刻機和14納米光刻機,加速研發工作。對于中國的整個晶片行業而言,上海微電子的技術突破也完善了産業布局,等到将來幾年配套的技術完善後中國可以立馬開始生産國際先進水準的晶片。

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除了市場因素和産業布局方面的影響外,國産2.5D/3D封裝光刻機的問世還意味着國産晶片在工藝制程不變的情況下,性能可以得到極大地提升。根據台積電對3D封裝工藝的測試,通過這種工藝制造的晶片性能可以提高20倍以上,而14納米到7納米制程的進步也隻意味着55%左右的性能提升。而根據同樣掌握3D封裝技術的浙江海芯微半導體科技有限公司的公告,在使用這項技術進行晶片封裝後,即使是28納米制程以上的晶片都可以達到10納米或更高制程晶片的性能,可見這項技術擁有非常廣闊的前景。

目前,中國在晶片制造技術上尚未實作大的突破,這也導緻國産晶片的市場占有率一直有限。然而,現在中國已經有用了先進的封裝工藝和配套裝置的生産技術,完全可以在繼續提升晶片制程的同時改善晶片架構,在三維結構上延續摩爾定律。這樣一來,在晶片制程的技術突破之前,國産晶片将是以大幅提升性能,提升市場占有率。而在更先進的前端光刻機出現後,國産晶片能夠通過提升制造技術進一步提升性能,加強市場競争力,打破西方的壟斷。總之,從現在的勢頭來看,中國的高水準晶片産業鍊即将建構完畢,西方能夠卡脖子的地方很快将再減少一個,中國微電子行業也将迎來新的時代。

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