#浸潤式
美國科技媒體:中國製造裝置,相當於ASML在7年前發佈的產品,並且關鍵零部件沒有實現國產化
01. 前沿導讀據美國科技媒體Tom's Hardware發佈的新聞報導指出:中國企業正在測試一種全新的製造裝置,該裝置主要由中國供應鏈製造,但是有些核心零部件依然還需要進口。其硬體水平與ASML在2008年推出的NXT:1950i光刻機類似,單次曝光可以製造22nm節點及以上的晶片。但是該裝置目前還在測試階段,尚不能確定其真實的製造水平。參考資料:https://www.tomshardware.com/tech-industry/semiconductors/chinas-largest-foundry-testing-first-domestic-immersion-duv-lithography-tool-smic-takes-significant-step-on-road-to-wafer-fab-equipment-self-sufficiency02. 浸潤式技術全球第一款浸潤式光刻機,是由ASML在2003年發佈的TWINSCAN XT:1250i裝置。但是由於採用了新技術,所以國際層面對於這款產品持有懷疑態度,只有台積電選擇使用這款裝置來製造晶片。2004年年底,台積電採用XT:1250i光刻機製造的90nm晶片開始小規模交付。2006年,ASML又推出了XT:1700Fi,將浸潤式光刻機大批次投入市場商用。同年,ASML與英特爾、美光、AMD、摩托羅拉、英飛凌、IBM等美國企業組建了EUV LLC技術聯盟,開始攻克EUV光刻機技術。2008年,在日本舉辦的半導體大會上面,ASML推出了TWINSCAN NXT:1950i裝置,該裝置支援採用多重圖案化技術製造更加先進的晶片,於2009年正式出貨。並且在2011年又推出了增強版的PEP NXT:1950i,將晶圓製造數量從之前的175片提升到了200片以上。自此開始,浸潤式光刻機成為了製造晶片的主流裝置,ASML和台積電也憑藉著浸潤式技術成為了全球晶片產業的頂級企業。ASML最先進的浸潤式光刻機是NXT:2150i,該裝置是基於NXT:2000i三代升級的產品。2023年6月30日,ASML發佈公告稱NXT:2000i及以後的先進浸潤式光刻機被列入對華出口的清單當中,在沒有獲得出口許可的情況下,該系列裝置無法交付給中國大陸客戶。2024年,美國又對荷蘭政府施壓,逼迫其撤銷了ASML的所有對華許可證,並且針對中國大陸地區擁有先進晶片生產線的企業,將更差一些的NXT:1970i和NXT:1980i光刻機也一併封鎖。據《金融時報》表示:雖然中國的浸潤式裝置進入了測試階段,但是這並不能代表中國企業可以依靠這個裝置製造晶片。進入測試階段只能說有這個裝置,而裝置實際的製造效率、晶片的良品率、維護周期均無法得到有效的保證。03. 先進晶片浸潤式光刻機具備38nm的鏡頭解析度,1.35的數值孔徑,理論上可以通過多重圖案化技術製造出7nm甚至是5nm晶片,但是無法保證產能和晶片的能效。對於一個處於製造環節但是不成熟的裝置來說,在沒有達到製造晶片的合格標準之前,是萬不可直接投入使用的。DUV光刻機的光源波長是193nm,其單次曝光的金屬半間距,物理極限數值就是40nm。想要製造7nm及以下的先進晶片,就需要將該數值縮小到30nm甚至是20nm以下,而多重圖案化技術,就是縮短半間距數值的關鍵手段。ASML高級技術副總裁喬斯對此評價稱:多重圖案化的技術提高了浸潤式系統的生產率,這對於成本效益至關重要。在這個時間就是金錢的行業中,你需要時刻保證浸潤式光刻機的生產效率足夠高,只有高效率的製造裝置,才可以讓你獲得源源不斷的利潤。ASML自從2008年推出了支援多重圖案化技術的1950i浸潤式光刻機之後,又陸續開發了1960i、1965i、1970i、1980i等多款浸潤式裝置,確立了ASML在光刻機領域的國際主導地位。中國企業想要追趕ASML的腳步,短時間內來看希望渺茫。就算中國企業完成了先進技術的純國產化開發,並且投入了生產線製造晶片,那麼這個時期的ASML就已經進入到下一個技術時代,這個差距會越來越大。根據《金融時報》專欄作者引述行業專家的分析指出,中國企業想通過自研的裝置去製造先進晶片,這在理論層面說得通。但是如果中國企業的自研裝置在疊加性能上面沒有達到一個良好的標準,這個技術方向能否成功還有待觀察。根據行業的技術方向進行預測,中國企業的先進裝置還需要幾年的時間去磨合,需要先解決製造28nm晶片的問題,然後解決具有FinFET結構的14nm工藝。等以上兩點完成之後,才能進入到採用多重圖案化技術製造7nm晶片的環節。按照正常的時間進行推算,最早也要到2030年才會有消息。而2030年又是中國現階段十五五規劃的結束時期,中國企業能否完成純國產化的先進晶片製造流程,這個問題5年後就會有答案。 (逍遙漠)
美國科技媒體:中國自研的晶片裝置迎來新突破,ASML高管在多年前的預言成真了
01 前沿導讀據美國科技媒體Wccftech轉載《金融時報》的資訊報導稱:中國企業正在測試一款全新的前端製造裝置,該裝置搭載了浸潤式系統,可以製造14nm、7nm等製程工藝的晶片,這與ASML的浸潤式DUV光刻機在技術上面如出一轍。02 自主裝置自從美國對荷蘭政府施壓,對華封鎖了EUV光刻機之後,中國企業又花費了大量資源從ASML採購了未被限制的DUV光刻機,這些裝置在2022和2023年期間進行了集中交付。並且在同一年當中,中國的5G國產7nm晶片實現量產商用。2024年,美國政府的新一輪制裁來襲,在之前的基礎上實行DUV光刻機的出口限制,將NXT:1970i、NXT:1980i、NXT:2000i及以上型號這些較為先進的浸潤式DUV光刻機全部封鎖,切斷ASML與中國市場的一切合作。美國經濟歷史學家克里斯·米勒在其個人作品《Chip war》中寫到:中國第一步的發展方案是建立一個去美化的供應鏈體系,也就是在製造晶片的整個環節當中將美國供應商剔除,採用歐洲或者是亞洲的技術裝置。建立一個尖端、全國範圍內的供應鏈至少需要10年以上的時間,這段時間的投入成本將會超過1兆美元,一上來就走純國產供應鏈體系,相當不划算。並且在2024年的世界知識論壇當中,米勒也提到了EUV光刻機是ASML吸納了全球頂尖供應商,花費了30多年才完成的裝置,是人類迄今為止在工業裝置領域最複雜的產品。光是製作光源部件就需要450000個零部件以上,如果將每一個零部件全部國產化,那麼這個代價是不可估量的,除了必要的資金投入之外,還需要專業的技術人員和基礎的資源供應,這是一項需要打持久戰的工程。荷蘭科技記者馬克·海金克幾年前對ASML公司進行了專訪,他採訪了包括馬丁·范登布林克、范霍特、彼得·溫寧克在內的核心領導者。據ASML的領導層表示,早在2018年和2019年的時候,ASML就已經發現中國的上海微電子公司正在攻克浸潤式技術。該技術對於中國企業來說難度不小,那怕是造出來了國產浸潤式光刻機,距離投入生產線製造晶片也還需要一定的時間。不過美國的制裁限制,給了中國企業機會,迫使許多中國企業開始投入大量的資金去抱團發展,解決卡脖子的困境。中國的國產光刻機雖然較國際水平落後,但是在美國的封鎖下,中國晶片公司會主動採用國產裝置來製造晶片。在實際的製造中不斷提升自身的技術水平,中國企業很有可能將會在眨眼間變得羽翼豐滿,縮短與歐美國家的技術差距。03 全產業發展以往的國產裝置發展,其困難點不在於技術開發,而在於市場化發展。裝置是需要拿出來用的,是需要投入市場創造利益價值的,而不是放在實驗室裡和紙面的技術報告上。但是推動國產裝置的市場化發展又需要企業的支援,國外的裝置在性能和價格上優勢巨大,這也就造成了國內的企業不願意優先採用國產裝置,產業鏈陷入死胡同。這種局面需要有企業站出來支援國產裝置,並且帶動整個產業鏈變得活躍起來。美國的制裁在一定程度上推動了國產自主裝置的發展,但是也讓中國裝置企業出現了惡性競爭的情況,讓研發國產裝置變成了替代國產裝置,同類型企業之間不斷通過推出新產品來搶佔國內市場,造成產業鏈抗風險能力大幅度下降。中微半導體的董事長尹志堯先生在今年的半導體大會上面重點提到了這件事,並且呼籲國內的企業不要內卷,要分工明確的聯合起來一起解決卡脖子的問題。不管是北方華創、中微半導體、新凱來這種裝置公司,還是最近被爆出來的國產浸潤式光刻機,其背後均有國家政府的力量支援,正在一步步推動國產供應鏈的正循環發展。 (逍遙漠)