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历史性突破,中国首台封装光刻机完成交付,西方没法卡脖子了

历史性突破,中国首台封装光刻机完成交付,西方没法卡脖子了

2月7日,上海微电子制造的中国首台2.5D/3D封装光刻机下线交付,这意味着中国在芯片后道设备上取得了新的突破,西方在先进封装设备上没法卡中国的脖子。虽然本次发布的并不是用于制造芯片的前道光刻机,但是将蚀刻好的硅晶片转化为可以使用的芯片还是需要后道光刻机的处理,而且设计结构越先进的芯片对于封装精度的要求也更高。在芯片制造工艺已经逼近极限的情况下,在芯片结构上下功夫才是提升性能的更好选择,上海微电子本次交付的封装光刻机意义不亚于进行芯片制造的前道光刻机。

历史性突破,中国首台封装光刻机完成交付,西方没法卡脖子了

据悉,本次发运的封装光刻机主要用于高端数据中心的高性能计算芯片和高端AI芯片等高密度异构集成芯片,代表着封装光刻机领域的最高水准,也是以相对较低成本提升芯片性能的最佳手段。目前,阿斯麦尔已经开始了1纳米光刻机的商业化运作,可以说硅基芯片的加工精度已经达到了极限。如果在此基础上想要继续提升,且不说技术上能不能做到,但是高昂的成本就足以令众多企业望而却步了。

随着光刻机工艺日益逼近极限,摩尔定律能否延续成为了困扰微电子产业的一大问题。在碳基芯片、量子芯片尚不能实现商用化的前提条件下,更好地封装工艺意味着能够通过对更高精度芯片结构的引入增强芯片性能,从而维持摩尔定律,为市场提供源源不断的新产品。从这一角度来看,上海微电子是非常有前瞻性的,因为中国掌握EUV光刻机,逼近硅基芯片的工艺极限也就是将来几年可能完成的事,而在此之前为芯片的后续发展铺平道路意味着中国的微电子产业能够提前开始设计工作,等相应的前道光刻机下线投入使用后就能迅速开始新产品的生产,从而加速占领市场,更有效率地打破西方国家的垄断。

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另外,与专精于前道光刻机的阿斯麦尔不同,上海微电子除了正在完善28纳米光刻机,突破14纳米光刻机技术,在后道光刻机方面的市场占有率是数一数二的。目前,上海微电子的后道光刻机国内市场占有率为80%。国际市场占有率也达到了40%,在本方面是妥妥的一大霸主。现在,上海微电子已经掌握了最先进后道光刻机的生产技术,而等到前道光刻机实现工艺突破,国产EUV光刻机亮相,中国芯片制造产业链的完整度和先进程度将就此得到很大的提升。

事实上,对于本身就在后道光刻机领域占据了大量市场份额的上海微电子来说,2.5D/3D封装光刻机的下线交付不仅意味着该公司将迎来更多的订单,更意味着这家公司能够利用市场反哺正在完善中的28纳米光刻机和14纳米光刻机,加速研发工作。对于中国的整个芯片行业而言,上海微电子的技术突破也完善了产业布局,等到将来几年配套的技术完善后中国可以立马开始生产国际先进水准的芯片。

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除了市场因素和产业布局方面的影响外,国产2.5D/3D封装光刻机的问世还意味着国产芯片在工艺制程不变的情况下,性能可以得到极大地提升。根据台积电对3D封装工艺的测试,通过这种工艺制造的芯片性能可以提高20倍以上,而14纳米到7纳米制程的进步也只意味着55%左右的性能提升。而根据同样掌握3D封装技术的浙江海芯微半导体科技有限公司的公告,在使用这项技术进行芯片封装后,即使是28纳米制程以上的芯片都可以达到10纳米或更高制程芯片的性能,可见这项技术拥有非常广阔的前景。

目前,中国在芯片制造工艺上尚未实现大的突破,这也导致国产芯片的市场占有率一直有限。然而,现在中国已经有用了先进的封装工艺和配套设备的生产技术,完全可以在继续提升芯片制程的同时改善芯片架构,在三维结构上延续摩尔定律。这样一来,在芯片制程的技术突破之前,国产芯片将因此大幅提升性能,提升市场占有率。而在更先进的前端光刻机出现后,国产芯片能够通过提升制造工艺进一步提升性能,加强市场竞争力,打破西方的垄断。总之,从现在的势头来看,中国的高水平芯片产业链即将构建完毕,西方能够卡脖子的地方很快将再减少一个,中国微电子行业也将迎来新的时代。

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