芯片突破的关键时刻，国产光刻胶成功破冰，粉碎日企垄断梦

1. 芯片突破的关键时刻，国产光刻胶成功破冰，粉碎日企垄断梦

  其中，作为芯片光刻过程的关键耗材，半导体光刻胶供不应求、完全靠抢的现状更是备受热议。 
       众所周知，   光刻胶的质量和性能对于芯片光刻工艺有着重要的影响。这意味着，光刻胶的供应受限，将直接阻碍芯片发展。  
    对于我国而言，   光刻胶领域长期以来国外先进企业的工艺及参与，对外依存度高达90%。   在当下中国国产芯片突破的关键时刻，倘若因为光刻胶被卡脖子影响了整体芯片行业的进步，将对芯片国产化造成致命的打击。 
       好在，从目前中国光刻胶领域传来的种种好消息来看，国产光刻胶已经成功破冰。 
    据7月2日IT之家给出的消息：   南大光电的ArF 光刻胶产品目前已经拿到了小批量订单。  
     早在5月底，南大光电就已经发布公告表示：公司自主研发的ArF 光刻胶产品通过客户认证，具备55nm工艺要求。  
    此次南大光电ArF 光刻胶产品成功拿到订单，   意味着我国将打破用于精密工艺的ArF 光刻胶产品一直以来被外企垄断的局面。  
       今年2月中旬，由于地震等相关因素的影响，日本光刻胶企业信越化学一度停止向中国大陆多家晶圆厂断供光刻胶。 
     当下全球半导体光刻胶市场主要被日本、美国等企业垄断，中国能够批量生产KrF、ArF光刻胶的厂商屈指可数   。以至于当国外光刻胶企业涨价或断供之后，国内晶圆厂势必要面对光刻胶缺货的窘境。 
    随着南大光电等国内光刻胶龙头不断进行光刻胶领域的投资研发成功，并取得突出进展，如今已经粉碎了日本企业的垄断梦。 
       不过，中国要想真正将光刻胶技术垄断在自己手里，还要突破技术与市场两大壁垒。 
    作为一个劳动与技术高度密集的产业，光刻胶领域存在极高的技术壁垒   。目前80%的光刻胶专利都垄断在日本手中，中国想要实现突破仍需继续努力。  
    同时，有日本掌握了先进技术以及配套产业链，其当下几乎垄断了整个光刻胶市场。   对于中国光刻胶企业来说，即便能够研发出新技术，能否得到广泛应用还未可知。  
       由此看来，国产光刻胶想要实现真正意义上的破冰，任重而道远。 

2. 中企收购了日本光刻机？是事实，将给芯片界点亮一盏灯

  美国近期公布的针对华为全球所有子公司的芯片禁售令， 对于华为来说已经不能算是“封杀令”了，而是实打实的“绝杀令” 。因为美国已经完全绝杀了华为此前芯片进口的三大招数—— 向美国企业购买、找亚洲企业代工、从子公司手里转手！ 华为芯片进口的“三板斧”可以说是完全被废了。
         那么华为在芯片产业这条路上就真的完全没有办法走了吗？其实并不完全是，要知道芯片产业除了芯片制造我国有点落后以外， 在芯片设计和封测两大步骤上 ，我国可是很厉害的。在芯片设计上，美国的高通应该算是全球最顶尖的芯片设计公司了，但是我国的华为海思作为全球知名芯片设计企业也不遑多让。麒麟高端芯片中今年马上要发布的麒麟9000，就被测评为目前最顶尖的芯片，因为采用的是5nm制程设计的，5nm制程的芯片高通都还没有发布，就被华为海思给抢了先， 可见在芯片设计上，华为海思也能算做是世界顶流。 
         就更别说芯片封测这一环节了，这属于芯片产业中最后一程，也是最简单的但是也很需要人力物力。作为“世界工厂”的我国在这方面有全球所有国家都比不了的优势， 在芯片封测领域，全球十强企业中中国就占了八家，我国在这一领域实力之强横可见一斑。 
   那么，留给华为或者说留给我国在芯片产业最大的问题就是材料和制造了，那么全世界除了美国和拥有美国技术的公司以外，我们没有别的选择了吗？
      还真有，那就是我们的老邻居兼老冤家日本！
   日本虽然现在不在世界顶级半导体产业的最高位，但是曾经也是引领了全球半导体产业的昔日王者， 把时间倒回去20多年前，那会全世界半导体产品风头最劲的就是日本 。虽然最后在美国“流氓式”的打击下，日本败了。但是即便如此，日本的半导体底蕴还是在那放着，在当前全球范围内，日本也是稳坐芯片制造领域第二把交椅的。
        
   那么寻求与日本的合作，就是我国半导体突围的一个很好的突破口。
   日前，日方有消息传出， 有一家叫做“深圳英唐智控”的中国企业已经获批了收购日本的半导体光刻机设备。 
       中企收购了日本光刻机？是事实，将给芯片界点亮一盏灯。据了解，被收购半导体设备 的日企是“先锋微技术” ，他们家的设备是用于模拟芯片的光刻机，其设备生产出来的芯片， 主要是用在 汽车 、光电等工业领域 。虽然对于手机等终端的芯片制造暂时不支持， 但是也给我们暗了一段时间的芯片界点亮了一盏明灯 。
       日本的半导体材料和制造在世界范围有极高的影响力，而我国在半导体设计和封测上全球无敌手。那么不管是基于中国市场对日本的吸引，还是基于国际芯片供应链调整的大势所趋， 中日两国携手在芯片产业强强联合，不失为一条半导体进一步发展的康庄大道！ 
      如果真的能够达成全面深度合作，或许华为的移动端芯片，还有救！

3. 中国的光刻机达到了世界先进水平，但为何生产高端芯片依然困难重重？

 018年12月，中微半导体设备（上海）有限公司自主研制的5纳米等离子体刻蚀机经台积电验证，性能优良，将用于全球首条5纳米制程生产线。5纳米，相当于头发丝直径（约为0.1毫米）的二万分之一，将成为集成电路芯片上的最小线宽。台积电计划2019年进行5纳米制程试产，预计2020年量产。
▲半导体器件工艺制程从14纳米微缩到5纳，等离子蚀刻步骤会增加三倍
刻蚀机是芯片制造的关键设备之一，曾一度是发达国家的出口管制产品。中微半导体联合创始人倪图强表示，中微与科林研发(Lam Research)、应用材料(Applied Materials)、东京威力科创(Tokyo Electron Limited）、日立全球先端科技 (Hitachi High-Technologies) 4家美日企业，组成了国际第一梯队，为7纳米芯片生产线供应刻蚀机。中微半导体如今通过台积电验证的5纳米刻蚀机，预计能获得比7纳米更大的市场份额。
中科院SP超分辨光刻机
提问者所说的中国光刻机达到世界先进水平，应该是指2018年11月29日通过验收的，由中国科学院光电技术研究所主导、经过近七年艰苦攻关研制的“超分辨光刻装备”项目。
该项目下研制的这台光刻机是“世界上首台分辨力最高的紫外(即22纳米@365纳米)超分辨光刻装备”。这是一种表面等离子体（surfaceplasma，SP）超分辨光刻装备。

▲中科院研制成功并通过验收的SP光刻机
该光刻机在365纳米光源波长下，单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10nm级别的芯片。

▲中科院研发的光刻机镜头
目前这个装备已制备出一系列纳米功能器件，包括大口径薄膜镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射器件、生化传感芯片、超表面成像器件等，也就是说，目前主要是一些光学等领域的器件。验证了该装备纳米功能器件加工能力，已达到实用化水平。

▲中科院SP光刻机加工的样品
然而，此次验收合格的中科院光电技术研究所的这台表面等离子超衍射光刻机（SP光刻机）的加工精度与ASML的光刻机没法比。没法用于刻几十纳米级的芯片，至少以现在的技术不能。
据光电所专家称，该所研制成功的这种SP光刻机用于芯片制造上还需要攻克一系列的技术难题，目前距离还很遥远。也就是说中科院研制的这种光刻机不能（像一些网媒说的）用来光刻CPU。它的意义是用便宜光源实现较高的分辨率，用于一些特殊制造场景，很经济。
总之，中科院的22纳米分辨率光刻机跟ASML垄断的光刻机不是一回事，说前者弯道超车，就好像说中国出了个竞走名将要超越博尔特。
显然，中科院研制成功的这台“超分辨光刻装备”并不能说明我国在市场主流的的光刻机研制方面已经达到了世界先进水平，那么现阶段我国的光刻机的真实水平又是怎样的呢？且看以下对比。

4. 国内“巨头”打破垄断，光刻机迎来希望，核心器件已研制成功

  中国的半导体产业虽然谈不上落后，但也算不上先进，有像华为海思这样闻名全球的芯片公司，也有崭露头角的汇顶 科技 、紫光展锐这样的芯片公司。但整个半导体产业链其实是非常庞大的，中国的芯片公司主要只是掌握了设计。 
       整个半导体产业链规模是十分庞大的，   从EDA到芯片设计、芯片制造，到最后封装测试，所涉及到的公司不计其数。   而在中国大陆，半导体产业主要存在于芯片设计这块，我上面提到的华为海思便是主要做芯片设计，并未参与到制造过程中。 
    中国的芯片公司把产品设计出来后再交给代工厂生产，如咱们熟悉的台积电，不仅是麒麟系列芯片的代工厂，还是苹果A系列芯片的代工厂，也就是说，   台积电是芯片设计公司的上游供应商，而在台积电的上面，还有更上一级的供应商，那就是半导体设备商。  
       整个半导体制造产业中，最核心的设备就是光刻机，   因为缺少了光刻机，中芯国际目前仅取得了14nm工艺进展。   相比之下，台积电已经在量产5nm、规划3nm工艺了，所存在的差距确实是巨大的。不过现在好消息传来了，中国已经开始追赶了。 
    投影物镜、工件台和光源，这是制造光刻机的三大核心子系统，对自主生产光刻机有着至关重要的作用。   早在2001年的时候，荷兰光刻机公司ASML就生产出了双工件台系统，   极大的提升了光刻机的产能，从原本单工件台的80片/时，提升到了270片/时。 
       就在那时候，ASML已经把光刻机的分辨率已经推进到0.1微米，而中国光刻机分辨率还处于0.8到1微米，而且缺乏产业化，主要研制单位都是研究所。ASML双工件台系统的推出，引起了清华大学机械工程系教授朱煜的关注。 
     朱煜当时就认定，中国必须掌握这样的顶尖技术，因为这是强大的技术壁垒，双工件台称得上是半导体产业中一个世界级的难题。   在这样的背景之下，朱煜参与了“十五”、“863”IC装备重大专项的规划工作，2004年便研制出了10纳米同步精度的超精密运动平台。 
       但在后续的研发过程中，朱煜团队又陷入到了瓶颈之中，从2004到2008年，团队一度因为研发经费不足而几乎停滞，好在2009年“02专项”开始实施，团队才再次获得科研经费，从这时开始，朱煜团队开始重点研发双工件台。 
    为了加快产业化进程，2012年朱煜等人成立了华卓有限，也就是如今的华卓精科，经过长达8年的努力，朱煜团队终于开始收获回报了。   2016年华卓精科研制成功两套α样机，这也是“02专项”光刻机项目群中，首个通过正式验收的项目。  
       如今在朱煜等人带领下的华卓精科，成功   打破了ASML长达20年的双工件台垄断，   成为了全球第二家掌握高端光刻机双工件台的企业。按照计划，   华卓精科将于2021年生产可用于浸没式28nm光刻机的DWSi系列双工件台，朱煜表示，这款产品的售价约为6000万元。  
    目前华卓精科已经拿下了上海微电子的订单，公司的工件台已经于2020年4月供货。不过摆在华卓精科面前的难题依然艰巨，因为这家公司目前仅有上海微电子一家客户，而全球三大光刻机厂商尼康、佳能和ASML的高端工件台均为自主研发。 
       需要注意的是，尼康、佳能和ASML合计占据全球超过90%的光刻机份额，华卓精科基本上没有任何机会向这三家企业销售工件台。三家公司也都一致地认为，工件台属于核心技术，不对外销售，因此才使得华卓精科成为了上海微电子工件台的唯一供应商。 
    总之摆在华卓精科面前的难题依然很严峻，   首先是客户单一化，成为了企业营收最大的难题；其次上海微电子主要生产SSX600和SSX500 两个系列的光刻机，只能满足90nm工艺需求，   对于日渐提升的半导体产业而言，意义还是很有限的。 
       所以中国自主光刻机能否实现更进一步的突破，还得看后面上海微电子能够做得怎么样。   据悉，上海微电子的28nm光刻机即将于2021年交付，其中华卓精科的工件台起到了非常重要的作用。   真心希望如外界所言，国产光刻机能够在2021年迎来新的突破！ 

5. 日企垄断芯片材料，却意外盘活国产光刻胶，中企拿下第一个订单

  中国半导体产业所面临的形势十分严峻，在核心设备光刻机方面被荷兰阿斯麦垄断，在光刻胶等芯片材料方面则被一众日企垄断。 
    光刻胶是芯片制造过程中必须用到的基础性材料，其重要性不亚于光刻机。但在全球光刻胶领域，日本以及美国等国家的企业长期掌控着核心技术以及半数以上的市场。 
       公开数据表明，   日本ISP、东京应化、信越化学以及住友化学这四家巨头垄断了全球70%以上的市场。  
    尽管近年来中国企业实现了低端光刻胶的进口替代，但在中高端光刻胶上仍然高度依赖进口，尤其是高端光刻胶。 
    不过，日本企业对光刻胶的垄断，却意外盘活国产高端光刻胶，日前已经有中国企业拿下了第一个高端产品订单。 
        集微网6月30日消息，国产光刻胶龙头企业上海新阳发布公告，公司自主研发的KrF厚膜光刻胶产品已经通过客户认证，并取得第一笔订单。  
    要知道，KrF厚膜光刻胶产品的开发和产业化，是上海新阳的第三大核心技术。如今第一笔订单到手，意味着上海新阳已经进入了KrF厚膜光刻胶产品的产业化阶段。 
    同时，这也意味着，国产KrF厚膜光刻胶将实现更高的国产化率。 
       值得一提的是，不仅仅是上海新阳，   晶瑞股份的KrF厚膜光刻胶也已经完成中试，并进入客户测试阶段，测试通过后即可进入量产环节。  
    由此可见，中国企业在高端光刻胶制造方面已经掌握了一定的技术实力。那么，国产光刻胶到底能不能雄起呢？笔者认为可以。 
        首先，全球半导体材料市场正在逐步向中国大陆转移。  
    近年来，国内半导体材料销售额占全球市场的比例已经提升至16.2%，随着市场规模的扩张，中国光刻胶企业的机会也会越来越多。 
    同时，在我国对新冠疫情有效防控、供应链稳定运行的情况下，国内配套产业的建设进度也会进一步加快。 
    在市场需求旺盛的前提下，国产替代的空间很大。 
        其次，国家政府的鼎力支持，是中国光刻胶企业坚实的后盾。  
    为了加快实现国产替代和高端技术突破，我国相关部门制定了一系列的政策，为相关企业提供资金、人才等多方面的支持。 
    在政策利好的情况下，中国光刻胶企业也积极投入研发，为实现国产光刻胶打破海外垄断而努力。 

6. 中企交付两台光刻机，国产芯片技术迎来重大突破！厉害了我的国

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7. 中国打破“芯片”残局！国产光刻机有望翻身，成功突破西方垄断

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8. 中国的光刻机与刻蚀机已经达到世界先进水平，为什么有些人还说中国芯片业依旧前路艰辛？

据媒体报道，2018年12月，中微半导体设备（上海）有限公司自主研制的5纳米等离子体刻蚀机经台积电验证，性能优良，将用于全球首条5纳米制程生产线。5纳米，相当于头发丝直径（约为0.1毫米）的二万分之一，将成为集成电路芯片上的最小线宽。台积电计划2019年进行5纳米制程试产，预计2020年量产。

▲半导体器件工艺制程从14纳米微缩到5纳，等离子蚀刻步骤会增加三倍
刻蚀机是芯片制造的关键设备之一，曾一度是发达国家的出口管制产品。中微半导体联合创始人倪图强表示，中微与科林研发(Lam Research)、应用材料(Applied Materials)、东京威力科创(Tokyo Electron Limited）、日立全球先端科技 (Hitachi High-Technologies) 4家美日企业，组成了国际第一梯队，为7纳米芯片生产线供应刻蚀机。中微半导体如今通过台积电验证的5纳米刻蚀机，预计能获得比7纳米更大的市场份额。

中科院SP超分辨光刻机
提问者所说的中国光刻机达到世界先进水平，应该是指2018年11月29日通过验收的，由中国科学院光电技术研究所主导、经过近七年艰苦攻关研制的“超分辨光刻装备”项目。
该项目下研制的这台光刻机是“世界上首台分辨力最高的紫外(即22纳米@365纳米)超分辨光刻装备”。这是一种表面等离子体（surfaceplasma，SP）超分辨光刻装备。
▲中科院研制成功并通过验收的SP光刻机
该光刻机在365纳米光源波长下，单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10nm级别的芯片......

中国的刻蚀机的确是达到了世界先进水平，光刻机还早，而且就算是这两样都世界先进了，不代表中国芯片业的前路就不艰辛了。目前中国的刻蚀机的确领先，5纳米等离子体刻蚀机已经通过台积电验证；但是光刻机就差多了，之前新闻报道中提到的“中科院SP超分辨光刻机”其实最多只能算是一个“原型机”，和ASML的光刻机不能相提并论，也不能用来制造芯片，还需要攻克一系列的技术难题退一步讲，就算是中国的光刻机与刻蚀机都达到世界领先就解决问题了么？ASML的EUV光刻机我们已经下单等待交货了，是不是到货以后中国就可以生产7nm甚至是5nm的芯片了不要把问题想简单了，以为芯片也只有光刻机和刻蚀机。芯片制造的技术、经验、工艺以及人才是一个系统性的工程，台积电也不是一天建成的，有了光刻机也不代表我们就能造出最顶尖的芯片。