不要被媒體帶節奏,從來沒什麼光刻機禁售……
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光刻機包括很多種類,先明確一下,本文說的光刻機就是指生產最先進邏輯晶片所用的那個謠傳不賣給中國的設備。
這個東西,現在是ASML一家獨大。
在ASML一家獨大的局面形成之前,是尼康、佳能和ASML三足鼎立。
怎麼從三足鼎立演變成一家獨大的呢?轉折點是193nm波長浸潤式光刻機的問世。
本來,光刻機都是乾式的,沒有液體參與。
1987年,當時的IBM還擁有大量晶片Foundry業務。
這裡要說明一下,我不喜歡中文夾雜英文單詞,但是這個晶片Foundry實在是沒有通用翻譯,直譯成工廠又覺得很不確切,所以只好夾雜英文單詞了。
1987年,張忠謀創立了台積電,這是改變產業界的大事。
在同一年,一位不太起眼的IBM晶片Foundry工程師從顯微鏡鏡頭上的水得到靈感,提出了一種浸潤式光刻機的新設想,寫成論文發表出來。
在當時,這篇論文純粹作為理論前沿,沒有進入產業界的考慮,因為當時的乾式光刻機已經足以支撐摩爾定律的狂飆突進,沒必要胡思亂想。
然後時間到了2002年,IBM、英特爾、台積電等晶片Foundry越來越焦慮,因為延續摩爾定律越來越困難了。
用傳統的193nm光刻機把晶片製程推進到65nm之後遇到了瓶頸,很難再往下推進了。
尼康和佳能做出了157nm波長的光刻機,然而試用效果並不好。
有人提出只能依賴極紫外光刻機——EUV,發射波長13nm級別。
然而在當時的業界條件下,EUV基本無法實現。
這時候,台積電的一位總監級工程師指出,浸潤式光刻機才是正確的前進路線。
他在IBM工程師那篇論文基礎上又寫了三篇論文,詳細提出了具體實現方法,然後在國際半導體會議上反覆在IBM、英特爾、尼康、佳能、德儀等主要半導體企業間宣傳、研討。
大家都表示了興趣,然而,最終決定投入研發這種光刻機的,是在當時來看落後於尼康和佳能的ASML。
從2004年開始立項,ASML主導,台積電提供協助,三年後,顛覆性的產品——浸潤式光刻機誕生了,從此,光刻機從三足鼎立變成了一家獨大。
目前所有量產的65nm以下製程的晶片,都是用的這個193nm浸潤式光刻機,中芯國際同樣擁有這全套設備,只能做到28nm,而英特爾可以做到10納米。
中芯國際在製造工藝方面大約比台積電、三星和英特爾落後兩到三代。
三星是全球最大的內存晶片製造商,而英特爾在個人電腦和伺服器微處理器領域占據主導地位。
目前中芯國際仍在努力改進自己的28nm工藝,蔣尚義、梁孟松兩位重量級人物在2016、2017年先後入職了中芯國際。
中國公司之所以很少用ASML的光刻機,特別是一台EUV光刻機都沒有,原因也沒想像中的複雜,首先是中國半導體工藝之前是在是太落後了,別人10nm了,國內的還在搞65nm、45nm,國產最先進的目前從28nm(台積電南京廠的16nm工藝不算真正國產),而且28nm產能占比也非常小,因此需求上來說國內公司就沒上先進光刻機的動力。
至於EUV光刻機,7nm以上的工藝並不需要EUV光刻機,國內公司還早呢。
另外一點就是就算有需求,EUV光刻機不僅單價超過1億歐元,而且一直是供不應求,三星、台積電、英特爾未來幾年的需求就足夠ASML生產多年了,年產大概就是10台多一些,產能根本輪不到中國公司。
EUV光刻機進入中國的時間也不太遠了,中芯國際除了14nm之後也在搞7nm研發,而且國內肯定不止他們一家搞7nm工藝。
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