光刻机新规定来了,ASML或将无缘中国市场

半导体工艺与设备 2022-08-13 09:43

我们都知道,中国的半导体行业绝对是一个薄弱的产品,特别是在芯片制造的领域,我们其实还是相当受制于人的,毕竟在这一方面,我们在芯片设计上,几乎不成问题,也拥有像华为海思,阿里平头哥这样的芯片研发公司,但是从另一方面,我们也需要清楚的认识到,芯片制造上,还是无法和三星、台积电这样的世界顶尖大厂相比,这其中原材料和FDA等方面确实是没办法自己解决,并且最重要的光刻机同样也是。

对于光刻机,相信大家都有所耳闻,光刻机的生产难度可以说是相当高,首先要了解光刻机是干嘛的,顾名思义光刻机就是利用光通过带有图形的光罩,对涂有光刻胶的薄皮进行曝光,让最底层的薄片可以复制上去,最终具有电子电路图的功能,其原理有点类似于照相机摄像机。


而根据公开资料展示,一台光刻机一天大约可以生产600块芯片基板,一年差不多就可以超过20万枚,可以说是相当重要的。

而在整个行业中,光刻机几乎就是半导体行业不可或缺的东西,不管是汽车还是手机,乃至航天、军事等方面的相关芯片,都离不开光刻机的,毕竟现在的芯片都是硅基材料的,即便是现在,还暂时没有新的材料可以替代它。所以光刻机几乎就是目前世界上最顶尖的科技之一,只被一部分国家掌握了一部分的关键技术,而荷兰的ASML几乎就是整个行业的龙头老大,光一家就占据了差不多80%的市场。

当然,也因为一些众所周知的原因,ASML最先进的EUV光刻机是没办法购买的,早些年中芯国际公司购买的两台EUV光刻机,即便是已经付款,现在都还没有发货到来。


这其中最大的原因,还是老美在从中阻挠,所以EUV光刻机,国内的半导体企业也基本上是不用想了,而ASML方面也在积极想办法维护我们国内的客户,既然最先进的EUV光刻机没办法销售,那就销售仅次于EUV光刻机的DUV光刻机。

然而现在有个不好的消息,那就是可能ASML的DUV光刻机也可能和我们无缘了,最近有消息称,老美正在向荷兰以及日本相关企业施压,要求ASML以及尼康公司,停止向中国出售相关的DUV光刻设备,换句话说,此前阻挠了中芯国际或者EUV光刻机之后,可以说对于中国半导体的封锁已经延伸到了不是最先进的7纳米制程工艺节点,如果老美新的规定发出之后,ASML或将彻底无缘中国市场了。

虽说没有EUV光刻机那么先进,但是DUV光刻机也依然非常重要,在汽车芯片、计算机乃至机器人芯片,都是非常需要这台DUV光刻机能够生产出来的芯片。所以这也让老美抓住机会,开始加强封锁我们的半导体产业。并且正如我们上面说到的那样,除了荷兰的ASML公司以外,老美还对相关日本企业进行了施压,主要就是我们熟悉的相机企业尼康,在这一领域尼康拥有ArFi光刻机,具有少部分的市场,目前看起来确实是也要彻底封锁了。

这个消息,其实不管是尼康还是ASML都不算个好消息,对于尼康就还好,毕竟还有其他的业务进行支撑,但ASML则完全不一样,它几乎就是一家专营光刻机研发和销售的公司,而中国市场几乎全都是ASML的大客户,毕竟像三星和台积电这种公司,也不可能每年都会买相关的光刻机,而需要光刻机又有能力用的,还买得起的,恐怕只有中国的相关公司了,所以ASML才会一直反对各种禁令。

根据相关资料来看,ASML公司几乎占据了整个高端光刻机市场90%以上的份额,同时也是全球唯一一家能够提供7纳米以下EUV光刻机的公司,并且ASML的光刻机还在不停的进化,未来将可以生产更高制程工艺的光刻机,也只有全靠ASML了。

而根据此前ASML公司发布的2021年全年营收数据来看,去年全年营收在186.11亿欧元,其中同比增长了35%左右,其中卖光刻机赚的营收差不多在136.53亿欧元左右,占据了几乎80%以上,其中总共销售了287台光刻机系统。如果具体到相关台数的话,EUV光刻机卖出了42台,总价值为63亿欧元,销售占比高达46%,而不那么先进的AfFi和ArF光刻机系统加起来卖了212台,同样也是占据了销售的46%。

在这些光刻机的最终买家来看,来自中国大陆的占比是非常高的,拥有34%的销售占比,而像美国和日本只有6%和7%左右,足以看出中国市场对于ASML的重要性,如果ASML失去中国大陆市场的话,还会引发一系列的连锁反应,比如客户恐慌等等,在营收数据上可能会几乎“腰斩”。

不管从什么方面来看,中国大陆市场对于ASML都非常的重要,即便是在整个行业受到了缺芯以及疫情反复的情况影响,中国整个芯片市场依然是逆势增长。而对于大力发展芯片行业的中国市场,先进的光刻机绝对是很多半导体企业的刚需,一旦提高芯片制造的产能,还会进一步刺激中国芯片产业继续扩大产能,中国市场对于AMSL的重要性会进一步加强。

其实对于ASML来说,他们也非常了解中国市场对于公司的份量,ASML的公司高管其实不止一次的对外公开表示,中国是ASML的最好合作伙伴,中国市场对于ASML来说也非常重要,但是市场规则被老美修改之后,其实ASML也确实无能为力。并且ASML高管曾经不止一次的警告过老美,如果再继续全面封锁和打压的话,只能加速中国的自主研发道路,甚至还有可能会唤醒其他国家的独立意识,到时候吃亏的恐怕就不只是ASML了。

其实,在国内的话,我们也在光刻机产品进行了发力,虽说EUV光刻机还是只有ASML可以独家生产,但是对于整个芯片行业来说,EUV光刻机确实是只占了很小的一部分,事实上,即便是5纳米这样的先进工艺,都不是全部需要EUV光刻机进行生产,只是很小一部分只需要EUV光刻机,大部分都是使用的DUV光刻机完成的。所以,不管是EUV还是DUV光刻机都是非常重要的,即便是有DUV光刻机相关的产业得到了突破,都是非常振奋人心的。

而目前的DUV光刻机又分为好几个种类,主要为KRF、ARF和ARFi几个类型,其中比较先进的就是ARFi光刻机,也就是所谓的浸润型光刻机,等效波长能够达到134纳米,而ARF和KRF光刻机的波长则分别是193纳米以及248纳米,波长越短越先进,换句话说,ARFi光刻机是DUV光刻机中最先进的,能够掌握ARFi光刻机的话,就是目前DUV光刻机的全部技术。

如果想要突破最先进的DUV光刻机,从名字上我们就能看出,难点是在于浸润的技术,这也是我们国产光刻机为什么长时间不能突破28纳米的最关键原因之一。不过,最近我们国内的相关企业奇尔机电,在光刻机浸润技术方面得到了相关的突破,在高端集成半导体产业上,也成功迭代到了第八代,实现了浸润时对于液体的高精度控制,可以控制到0.001度的误差,可谓是相当不容易。

并且相关的光刻机研发实验基地,也开启了中期的测试以及试产,换句话说就是现在DUV光刻机的研制以及基本不成问题,未来着重解决的就是良率和生产率的问题。再加上前段时间国望光学在光刻机曝光系统以及镜头提供上,做出的技术突破,可以说在浸润型光刻机上的主要技术难点,都已经被基本突破了。

可能有人觉得不就是28纳米而已,有一些不以为然,但需要知道的是,28纳米算是一个关键的技术节点,只要突破了28纳米,很快就会来到20纳米甚至是14纳米。并且由于在关键技术上,比如曝光系统、光源有了很好的突破,在未来即便是达到7纳米技术来说,至少在光刻机上,区别还是并不太大的。

在2022年的4月份中,清华大学的朱煜教授做带头的团队,发布公开消息,表示在团队和华卓精科公司的共同突破下,自研光刻机双工作台研发成功,后者则是中国光刻机核心零部件的顶尖供应商,也算是打破了ASML在光刻机双工作台领域的垄断,成为全球第二家拥有此项技术的公司以及团队。

如果我们放到ASML的老路来看,ASML从28纳米的光刻机到7纳米的光刻机,用了5年左右的时间,不出意外的话,我们也需要五到六年时间,才可以有机会突破到7纳米的技术上来。尽管我们的光刻机水平和国外先进技术依然有不少的差距,但进步非常明显,总有一天我们也一定可以追上国际先进光刻机技术的步伐。

半导体工艺与设备 1、半导体工艺研究、梳理和探讨。 2、半导体设备应用、研发和进展。 3、建华高科半导体设备推广,包括:曝光机、探针台、匀胶机和切片机。 4、四十五所半导体设备推广,包括:湿化学设备、先进封装设备、电子元器件生产设备等。
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