国产光刻胶:突破在即?7nm芯片良品率飙升,杀出重围!

芯有芯的小事 2025-01-08 19:14:44

长期以来,在光刻胶部分,日本在全球都是处于垄断地位的,中国的芯片发展也受其限制。不过近期中国在这一产品的生产技术上取得非凡突破,在世界科技领域引起了剧烈反响。中芯国际,作为国产芯片龙头企业,已经开始试用国产光刻胶,这意味着我国的芯片行业又向前迈进了一大步。

后摩尔时代,先进封装获重视

先进制程的成本快速提升且接近物理极限,先进封装获重视。随着工艺制程进入10nm以下,芯片设计成本快速提高。据数据,16nm工艺的芯片设计成本为1.06亿美元,5nm增至5.42亿美元。同时,由于先进制程越来越接近物理极限,摩尔定律明显放缓,侧重封装技术的More than Moore路径越来越被重视。

台积电早已入局先进封装,近年约10%资本开支主要用于先进封装。台积电在追求先进制程的同时,早在2008年便成立集成互连与封装技术整合部门入局先进封装,目前已形成CoWoS、InFO、SoIC技术阵列。近年来,台积电每年资本开支中约10%投入先进封装、测试、光罩等。

光刻胶不仅仅可用于芯片制造,还可以应用到印刷工业领域等等,具有非常广的应用能力,但就是这样一个关键的半导体材料,却一直都被日本企业所垄断,例如东京应化,富士胶片等日本企业,都是全球光刻胶的龙头企业,在全球光刻胶市场中,掌握着绝大的行业话语权,长期维持对光刻胶的垄断,导致很多芯片代工企业,都必须要和日本企业合作,前一段时间爆发的日韩半导体事件,三星、SK海力士等等,就遭到了光刻胶产品断供,一度不得不面对停产的尴尬局面,可见作为如此关键的芯片材料,其地位甚至不亚于光刻机。

并且该领域巨头技术垒点高、市场集中度高的特点,给我国企业带来了不小的挑战,长期以来,KRF、ARF高端光刻胶市场,都是被日本所垄断,几乎占据了95%以上的市场。虽然美国也有该项技术,但也仅限于自给自足,而我国自给率还达不到5%,可以说是完全依赖于进口。

迈向超越摩尔时代,先进封装大势所趋

摩尔定律带来的经济效应不断降低,制造先进制程升级速度逐渐放缓。“后摩尔时代”先进制程升级速度逐渐放缓。摩尔定律是指集成电路中 可以容纳的晶体管数量在每18-24个月增长一倍。

目前芯片工艺已经走向3nm以下的极致阶段,而当芯片制程逼近1nm时将进入量子物理世 界,会产生显著的量子效应。例如晶体管数量的不断增加会产生短沟道效应,势垒将无法对电子穿透进行有效的阻隔,从而造成漏电,进一步使得晶体管的效应难以控制。除此之外,大量的晶体管工作时产生的热 量也对芯片散热能力提出了更高要求。

摩尔定律带来的经济效应不断降低。从制造成本来看:芯片从16nm到10nm,每十亿个晶体管的成本下降了30.7%,而从5nm到3nm,成本仅下降了4.2%。从研发成本来看:推进先进制程芯片使得芯片制 造商的研发成本与资本开支负担不断加重,同时芯片设计商的设计成本 和流片成本也会不断加重,且技术上的不确定性会使新产品上市时间不 断滞后。

先进封装技术是超越摩尔定律的重要赛道。目前对于集成电路的发展,行业内主要有两个主流方向。一是延续摩尔定律,以提升单个芯片性能 为目标,在晶体管缩放技术上进行进一步探索,例如采用FinFET、GAA等工艺。二是超越摩尔定律,先进封装技术就为其中的一条重要赛道,以提升系统性能为目标,将多个不同性能的芯片集成在一个系统内,通过成本可控的系统级芯片系统来提升整体的性能和功能。

免责声明:

1、本号不对发布的任何信息的可用性、准确性、时效性、有效性或完整性作出声明或保证,并在此声明不承担信息可能产生的任何责任、任何后果。

2、 本号非商业、非营利性,转载的内容并不代表赞同其观点和对其真实性负责,也无意构成任何其他引导。本号不对转载或发布的任何信息存在的不准确或错误,负任何直接或间接责任。

3、本号部分资料、素材、文字、图片等来源于互联网,所有转载都已经注明来源出处。如果您发现有侵犯您的知识产权以及个人合法权益的作品,请与我们取得联系,我们会及时修改或删除。

0 阅读:0
芯有芯的小事

芯有芯的小事

感谢大家的关注