中國半導體產業在光刻裝置這一最核心環節的追趕進度,可能遠比市場預期的更為漫長。瑞銀集團(UBS)分析師弗朗索瓦-澤維爾·布維尼(François-Xavier Bouvignies)在最新一份客戶報告中指出,中國光刻技術的整體水平大致相當於行業龍頭ASML在2004年所處的階段。這一評估為近期圍繞國產光刻機“突破”的熱烈討論潑了一盆冷水。
▍光刻:半導體製造中最複雜的一環
光刻被廣泛認為是先進半導體製造中技術最複雜、要求最嚴苛的單項工藝。一台現代光刻掃描器需要同時滿足解析度、套刻精度、聚焦控制、機台匹配、CD均勻性和線邊緣粗糙度等一系列苛刻指標。更重要的是,所有這些指標必須在保證高產出率的前提下同時實現——一台解析度極高但每小時只能處理一片晶圓的機器,無法用於大規模量產。
歷史上曾有超過十家公司生產光刻工具,但隨著技術複雜度的指數級上升,如今僅有ASML、佳能和尼康三家倖存,而ASML更是極紫外(EUV)光刻掃描器的唯一製造商。
▍國產光刻機:傳聞多於實據
中國目前有多家實體在研發光刻系統,包括成立於2002年的上海微電子裝備(SMEE)、其衍生公司。其中SMEE是歷史最悠久的國產光刻裝置製造商。
然而,瑞銀分析師指出,截至目前沒有任何一家中國製造商實現了浸沒式DUV的量產——這種裝置是生產45奈米及以下製程晶片所必需的。
儘管SMEE早在2023年就已正式推出型號為SSA/800-10W的首台浸沒式DUV光刻系統,宣稱可支援28奈米製程,但沒有任何證據表明該裝置已進入量產或被任何晶片製造商採用。瑞銀分析師認為,即便考慮到中國廠商不會公開宣佈此類突破,市場也應該能看到至少一些間接證據——從採購/驗收記錄、零部件訂單,到招聘資訊和學術論文——來證明SMEE在2023-2024年間已開始出貨。
▍從驗證到量產:至少兩年的漫長之路
瑞銀分析師指出,對於中國首台浸沒式掃描器,合理的預期是晶片製造商首先將其用於工程晶圓測試,與ASML裝置進行對比,開發工藝配方,識別缺陷並將資訊反饋給SMEE——這一過程大約需要一年時間。只有在首台機器表現達標後,才有意義訂購和認證多台裝置用於量產,而單層工藝的認證可能還需要一年,更多層則需要更長時間。一台全新的光刻掃描器從引入現有產線到實際部署,至少需要兩年,甚至更久。
在沒有任何實質性證據表明中國光刻裝置製造商能夠生產並向客戶交付浸沒式光刻掃描器的情況下,瑞銀分析師的結論是目前最審慎的判斷:中國的光刻產業大致處於ASML在2004年前後的水平。這一評估意味著,儘管中國在刻蝕、沉積等裝置領域已取得顯著進展,但在決定晶片製程節點的光刻環節,追趕之路仍道阻且長。 (晶片行業)
