我們都知道,中國的半導體行業絕對是一個薄弱的産品,特别是在芯片制造的領域,我們其實還是相當受制于人的,畢竟在這一方面,我們在芯片設計上,幾乎不成問題,也擁有像華為海思,阿裡平頭哥這樣的芯片研發公司,但是從另一方面,我們也需要清楚的認識到,芯片制造上,還是無法和三星、台積電這樣的世界頂尖大廠相比,這其中原材料和FDA等方面确實是沒辦法自己解決,并且最重要的光刻機同樣也是。
對于光刻機,相信大家都有所耳聞,光刻機的生産難度可以說是相當高,首先要了解光刻機是幹嘛的,顧名思義光刻機就是利用光通過帶有圖形的光罩,對塗有光刻膠的薄皮進行曝光,讓最底層的薄片可以複制上去,最終具有電子電路圖的功能,其原理有點類似于照相機攝像機。而根據公開資料展示,一台光刻機一天大約可以生産600塊芯片基闆,一年差不多就可以超過20萬枚,可以說是相當重要的。
而在整個行業中,光刻機幾乎就是半導體行業不可或缺的東西,不管是汽車還是手機,乃至航天、軍事等方面的相關芯片,都離不開光刻機的,畢竟現在的芯片都是矽基材料的,即便是現在,還暫時沒有新的材料可以替代它。所以光刻機幾乎就是目前世界上最頂尖的科技之一,隻被一部分國家掌握了一部分的關鍵技術,而荷蘭的ASML幾乎就是整個行業的龍頭老大,光一家就占據了差不多80%的市場。
當然,也因為一些衆所周知的原因,ASML最先進的EUV光刻機是沒辦法購買的,早些年中芯國際公司購買的兩台EUV光刻機,即便是已經付款,現在都還沒有發貨到來。這其中最大的原因,還是老美在從中阻撓,所以EUV光刻機,國内的半導體企業也基本上是不用想了,而ASML方面也在積極想辦法維護我們國内的客戶,既然最先進的EUV光刻機沒辦法銷售,那就銷售僅次于EUV光刻機的DUV光刻機。
然而現在有個不好的消息,那就是可能ASML的DUV光刻機也可能和我們無緣了,最近有消息稱,老美正在向荷蘭以及日本相關企業施壓,要求ASML以及尼康公司,停止向中國出售相關的DUV光刻設備,換句話說,此前阻撓了中芯國際或者EUV光刻機之後,可以說對于中國半導體的封鎖已經延伸到了不是最先進的7納米制程工藝節點,如果老美新的規定發出之後,ASML或将徹底無緣中國市場了。
雖說沒有EUV光刻機那麼先進,但是DUV光刻機也依然非常重要,在汽車芯片、計算機乃至機器人芯片,都是非常需要這台DUV光刻機能夠生産出來的芯片。所以這也讓老美抓住機會,開始加強封鎖我們的半導體産業。并且正如我們上面說到的那樣,除了荷蘭的ASML公司以外,老美還對相關日本企業進行了施壓,主要就是我們熟悉的相機企業尼康,在這一領域尼康擁有ArFi光刻機,具有少部分的市場,目前看起來确實是也要徹底封鎖了。
這個消息,其實不管是尼康還是ASML都不算個好消息,對于尼康就還好,畢竟還有其他的業務進行支撐,但ASML則完全不一樣,它幾乎就是一家專營光刻機研發和銷售的公司,而中國市場幾乎全都是ASML的大客戶,畢竟像三星和台積電這種公司,也不可能每年都會買相關的光刻機,而需要光刻機又有能力用的,還買得起的,恐怕隻有中國的相關公司了,所以ASML才會一直反對各種禁令。
根據相關資料來看,ASML公司幾乎占據了整個高端光刻機市場90%以上的份額,同時也是全球唯一一家能夠提供7納米以下EUV光刻機的公司,并且ASML的光刻機還在不停的進化,未來将可以生産更高制程工藝的光刻機,也隻有全靠ASML了。
而根據此前ASML公司發布的2021年全年營收數據來看,去年全年營收在186.11億歐元,其中同比增長了35%左右,其中賣光刻機賺的營收差不多在136.53億歐元左右,占據了幾乎80%以上,其中總共銷售了287台光刻機系統。如果具體到相關台數的話,EUV光刻機賣出了42台,總價值為63億歐元,銷售占比高達46%,而不那麼先進的AfFi和ArF光刻機系統加起來賣了212台,同樣也是占據了銷售的46%。
在這些光刻機的最終買家來看,來自中國大陸的占比是非常高的,擁有34%的銷售占比,而像美國和日本隻有6%和7%左右,足以看出中國市場對于ASML的重要性,如果ASML失去中國大陸市場的話,還會引發一系列的連鎖反應,比如客戶恐慌等等,在營收數據上可能會幾乎“腰斬”。
不管從什麼方面來看,中國大陸市場對于ASML都非常的重要,即便是在整個行業受到了缺芯以及疫情反複的情況影響,中國整個芯片市場依然是逆勢增長。而對于大力發展芯片行業的中國市場,先進的光刻機絕對是很多半導體企業的剛需,一旦提高芯片制造的産能,還會進一步刺激中國芯片産業繼續擴大産能,中國市場對于AMSL的重要性會進一步加強。
其實對于ASML來說,他們也非常了解中國市場對于公司的份量,ASML的公司高管其實不止一次的對外公開表示,中國是ASML的最好合作夥伴,中國市場對于ASML來說也非常重要,但是市場規則被老美修改之後,其實ASML也确實無能為力。并且ASML高管曾經不止一次的警告過老美,如果再繼續全面封鎖和打壓的話,隻能加速中國的自主研發道路,甚至還有可能會喚醒其他國家的獨立意識,到時候吃虧的恐怕就不隻是ASML了。
其實,在國内的話,我們也在光刻機産品進行了發力,雖說EUV光刻機還是隻有ASML可以獨家生産,但是對于整個芯片行業來說,EUV光刻機确實是隻占了很小的一部分,事實上,即便是5納米這樣的先進工藝,都不是全部需要EUV光刻機進行生産,隻是很小一部分隻需要EUV光刻機,大部分都是使用的DUV光刻機完成的。所以,不管是EUV還是DUV光刻機都是非常重要的,即便是有DUV光刻機相關的産業得到了突破,都是非常振奮人心的。
而目前的DUV光刻機又分為好幾個種類,主要為KRF、ARF和ARFi幾個類型,其中比較先進的就是ARFi光刻機,也就是所謂的浸潤型光刻機,等效波長能夠達到134納米,而ARF和KRF光刻機的波長則分别是193納米以及248納米,波長越短越先進,換句話說,ARFi光刻機是DUV光刻機中最先進的,能夠掌握ARFi光刻機的話,就是目前DUV光刻機的全部技術。
如果想要突破最先進的DUV光刻機,從名字上我們就能看出,難點是在于浸潤的技術,這也是我們國産光刻機為什麼長時間不能突破28納米的最關鍵原因之一。不過,最近我們國内的相關企業奇爾機電,在光刻機浸潤技術方面得到了相關的突破,在高端集成半導體産業上,也成功叠代到了第八代,實現了浸潤時對于液體的高精度控制,可以控制到0.001度的誤差,可謂是相當不容易。
并且相關的光刻機研發實驗基地,也開啟了中期的測試以及試産,換句話說就是現在DUV光刻機的研制以及基本不成問題,未來着重解決的就是良率和生産率的問題。再加上前段時間國望光學在光刻機曝光系統以及鏡頭提供上,做出的技術突破,可以說在浸潤型光刻機上的主要技術難點,都已經被基本突破了。
可能有人覺得不就是28納米而已,有一些不以為然,但需要知道的是,28納米算是一個關鍵的技術節點,隻要突破了28納米,很快就會來到20納米甚至是14納米。并且由于在關鍵技術上,比如曝光系統、光源有了很好的突破,在未來即便是達到7納米技術來說,至少在光刻機上,區别還是并不太大的。
在2022年的4月份中,清華大學的朱煜教授做帶頭的團隊,發布公開消息,表示在團隊和華卓精科公司的共同突破下,自研光刻機雙工作台研發成功,後者則是中國光刻機核心零部件的頂尖供應商,也算是打破了ASML在光刻機雙工作台領域的壟斷,成為全球第二家擁有此項技術的公司以及團隊。
如果我們放到ASML的老路來看,ASML從28納米的光刻機到7納米的光刻機,用了5年左右的時間,不出意外的話,我們也需要五到六年時間,才可以有機會突破到7納米的技術上來。盡管我們的光刻機水平和國外先進技術依然有不少的差距,但進步非常明顯,總有一天我們也一定可以追上國際先進光刻機技術的步伐。
有話要說...