隨著人工智慧、物聯網、新能源汽車等新興產業的發展,在這些領域堪稱核心的晶元開始受到越來越多的重視,各國也開始致力於本國晶元產業的發展。
但實際上,晶元生產是乙個非常複雜的產業鏈,不僅需要涉及晶元設計、晶元製造、晶元封裝測試等多個環節,還需要使用光刻機、蝕刻機、晶圓檢測裝置等多種半導體裝置。 此外,還有EDA軟體和晶元指令集架構等多種軟硬體。
在晶元製造過程中,光刻工藝佔比超過20%,因此很多業內人士認為光刻機是最重要的半導體裝置之一,甚至今天的晶元代工巨頭台積電能夠擁有今天的市場地位,也離不開ASML的EUV光刻機。
參與晶元禁令,荷蘭勝中國?
為了遏制中國晶元的發展,美國不僅限制了多種先進晶元的出貨,還打擊了半導體裝置領域的思路。 在半導體裝置領域,美國、日本、荷蘭基本佔據了全球90%以上的市場份額,因此一旦美國、日本、荷蘭的半導體裝置製造商聯手限制半導體裝置的出貨,中國製造商很可能會陷入裝置無用的尷尬境地。
雖然在光刻機、蝕刻機、晶圓檢測裝置等領域,中國擁有上海微電子、中國微電子、北方華創等眾多國際知名企業。 然而,在實現全面國產化替代方面仍存在一些困難,特別是在先進工藝領域,中國廠商的技術水平仍難以達到。
也正是因為這個原因,在三方協議簽署後,不少外媒表示,中國晶元產業將倒退到45nm工藝。 然而,讓人沒想到的是,在三方協議正式實施後,對中國晶元廠商的影響並不大。
一方面是因為中國裝置製造商在很多領域都實現了國產替代,雖然在先進製程上難以趕超尼康、佳能、ASML等國際知名企業,但在成熟工藝方面,在滿足內需方面仍沒有大問題。
從中芯國際的訊息來看,中國晶元廠商正在驗證28nm非美全製程,預計12月內實現7nm非美全製程,這基本意味著中國半導體裝置正在快速突破。
另一方面,由於中國廠商囤積了大量的半導體裝置,短期內無需擔心裝置不足,導致產能無法維持。 據一些業內人士透露,一台光刻機的使用壽命可以達到10年,即使考慮技術變化後更換,一般也可以使用5年左右。
最重要的是,ASML雖然限制出貨半導體裝置,但它正在利用裝運許可期出貨大量半導體裝置,以便能夠在中國市場“獲利”,讓中國製造商能夠快速獲得半導體裝置。
光刻機廠?中國受到挑戰
華為的例子告訴中國晶元製造商,不要對美國和西方公司抱有幻想,只有掌握核心技術,才能避免被卡住。 儘管ASML正在加速向中國市場出貨先進的光刻機,以獲得更多收入,但一旦美國收緊出口管制禁令,ASML可能無法繼續出貨。
因此,要想打造國產晶元產業鏈,就必須在光刻機領域實現技術突破。
從公開資訊來看,上海微電子已經能夠製造和出貨90nm光刻機,在28nm光刻機領域也取得了關鍵突破,預計28nm光刻裝置將於今年年底或明年初出貨。
這在成熟工藝上基本可以滿足國內廠商的需求,在先進的EUV光刻機技術領域,我國科研院所、高校也在加速突破,在光源工程樣機、物鏡等多個領域取得了技術突破。
除了在EUV光刻機的傳統道路上前行外,中國也在尋找彎道超車的機會。 據清華大學訊息,清華大學近日發布了一篇題為《穩態微團簇距離的實驗演示》的文章,完成了第一性原理驗證。
從本文內容來看,乙個大型SSMB-EUV穩態微光束光源可以用一些關鍵技術進行分光,然後光束可以分成幾十台EUV光刻機。 雖然這會使光刻機無法移動,而且成本很高,但它很好地解決了EUV光源的限制。
後記:從目前的訊息來看,我國EUV光刻裝置技術要在實踐中應用還有很長的路要走,但可行性驗證已經基本完成,這意味著光刻裝置技術的出現基本上只是時間問題。 這無疑打破了ASML在EUV光刻機領域的壟斷地位。
對於ASML來說,EUV光刻機是營收的重點,由於美國晶元企業紛紛去產能,ASML的營收和出貨量也受到了影響,而現在面對著光刻機技術在中國的快速崛起,恐怕ASML在那之後也不會有這麼好的時光了。
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