光刻機國產替代迫在眉睫 |「國產光刻機」打破國際寡頭局面?
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光刻機是半導體製造設備中價格占比最大,也是技術含量最高最核心的設備,涉及精密光學、精密運動、高精度環境控制等多項先進技術,其設備投入相應最多,被譽為是半導體產業皇冠上的明珠,每顆晶片誕生之初,都要經過光刻技術的鍛造。
中外光刻機差距巨大
光刻機被稱為人類最精密複雜的機器,業界將其譽為集成電路產業皇冠上的明珠,研發的技術門檻和資金門檻非常高。
也正是因此,能生產高端光刻機的廠商非常少,到最先進的5/7nm光刻機就只剩下ASML,日本佳能和尼康已經基本放棄EUV光刻機的研發。
目前,光刻機領域的龍頭老大是荷蘭ASML,並已經占據了高達80%的市場份額,壟斷了高端光刻機市場。
ASML最先進的EUV光刻機售價曾高達1億美元一台,且全球僅僅ASML能夠生產。
Intel、台積電、三星都曾經是它的股東,Intel、三星的高端光刻機都是買自ASML,格羅方德、聯電以及中芯國際等晶圓廠的光刻機主要也是來自ASML。
相比之下,國內光刻機廠商則顯得寒酸,處於技術領先的上海微電子裝備有限公司已量產的光刻機中性能最好的是90nm光刻機......國內晶圓廠所需的高端光刻機完全依賴進口。
這不僅使國內晶圓廠要耗費巨資購買設備,對產業發展和自主技術的成長也帶來很大不利影響——ASML在向國內晶圓廠出售光刻機時有限制性條款。
目前,中國的光刻機技術和ASML相比,至少有10年以上的差距,短時間內很難追上。
在光刻機領域,有人根據ASML的技術並結合晶片製造,分為四個檔次,分別是超高端,高端,中端,低檔。
分別對應的節點分別5/7nm工藝、7-28nm工藝、28-65nm工藝,65-90nm工藝。
目前ASML的產品覆蓋所有檔次,而nikon的產品停留在28nm這個節點,cannon和smee(上海微電子)停留在90nm這個節點。
是的,中國的最高技術是90nm,生產出來的光刻機處於低端,只能生產90nm的晶片,而在90nm之後,還有65nm,45nm,32nm,22nm,14nm,10nm,7nm,5nm。
而這些節點技術,有好幾個台階要上,首先是45nm的台階,再到22nm的台階,再到10nm台階,再到7nm的台階,真的是一步一個坎,有些坎幾年都未必能夠更新出一代來。
所以說,從目前的這個情況來看,國產光刻機技術落後ASML至少是10年以上。
設備和材料被卡住脖子
在美國對華為下重手之後,業內非常擔心半導體機台設備和材料,會成為下一個被制裁的環節。
即使國內已有中微半導體、北方華創等設備供應商,但半導體機台和材料的精密和專業分工的程度,短時間內不可能達成 100% 國產化目標,尤其是 EUV 光刻機,全球居然只剩下 ASML 一家有能力生產。
這次ASML無奈又被迫地無法如期出貨EUV機台給中芯,關鍵是在荷蘭政府的出口批准上, 究竟當中的考慮為何?是礙於美國「暗中出手」,還是另有隱情?業內都在探尋。
如果ASML的EUV機台一直無法獲得進入中國的批准和審核,這恐怕是繼華為禁令之後,國內科技產業的另一波「巨浪」來襲。
如果連歐洲設備商的商業行為都受到政治干預,那未來美商、日商等設備大廠是否也會面臨同樣的狀況。
然而,日前美國商務部長才釋出中美可望在11月達成第一階段的貿易協議,並且預計「很短期內」將發出美國企業出售零組件給華為的出口許可,看似雙方關係將進入好的方向發展。
但同時,美國又不斷找台積電「喝咖啡」力邀赴美設廠,而台積電的製造力挺,恰巧是華為的關鍵命脈。
另一方面又發生ASML的關鍵EUV機台無法進入中國的問題,這又緊繫著中芯國際的高端工藝技術發展進程,這讓人對於當前的局勢有著霧裡看花,既期待緊張關係鬆綁,但又怕預期落空的矛盾心情。
光刻機國產化迫在眉睫
眾所周知,受到中美貿易戰的影響,最近國內廠商頻頻被卡脖子,這也是在中興事件之後人們有一次加深了對於國產晶片生產技術的關心與擔憂。
近日,中芯國際也開始砸錢從荷蘭的ASML購入14nm光刻機,正如我們所希望的那樣,中芯國際量產14nm晶片指日可待,這個確實也是一件值得慶賀的事情。
我國要實現科技領域的崛起,要實現工業升級的大戰略,必須要有過人的硬實力。
這種硬實力的體現就是科技領域全方位的強盛。
這種走向強盛的推力除了內部的自我鞭策,外力的主推也是一股不可忽視的力量。
回顧歷史,在筆者看來我國在科技領域的重大突破大多與外部力量有關,如兩彈一星的成功,軍工領域的長足進步以及最近晶片領域的不斷突破等。
光刻機領域的發展在外部力量的倒逼之下,會引來更多的資源傾斜,該產業鏈的加速發展是值得期待的。
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