国产光刻机任重道远。“即使你给图纸,你也做不出一个光刻机。”“就算全国都发展半导体制造,也很难成功。”ASML掌门人、TSMC创始人张忠谋在过去两三年里不止一次公开表示,中国大陆自己无法成功制造光刻机。实际上,严格来说,位于荷兰的ASML公司(ASML)是世界上唯一一家可以生产光刻机的公司,但它只是一家组装公司。大量核心技术来自美国,在ASML的供应链中也有中国公司,如傅晶科技和沃尔特天然气公司。实际上,在光刻机成品方面,上海微电子自2002年成立以来,一直牢牢扎根于低端光刻机市场,90nm及以下工艺的产品一直在稳步出货。公开数据显示,2018年上海微电子出货量约为50-60台,约占大陆市场的80%。所以,以上两人的论断要加上一个前提条件,那就是“先进制造工艺”的光刻机。我们常说的高级芯片是指生产工艺小于28nm的芯片,也就是28\14\7\5\3nm的工艺。这次上海微电子在光刻机举行首个2.5D/3D高级封装交付仪式,标志着中国首个2.5D/3D高级封装在光刻机正式交付给客户,但对于我们目前的卡顿芯片制造来说,只是暗夜中的烛光。“1”和“0”的故事虽然近年来“光刻机”屡见报端,但很少有人提到光刻机主要分为“前路、后路、面板”三类。卡脖子的是前路光刻机,这次上海微电子发布了光刻机。如果把芯片制造比作食品生产,前面的路就是“食品”本身,后面的路就是包装袋。面板制造属于平时想不起来的“调味品”,但它的缺失会直接打击消费者的味蕾,给数字生活调味,因为面板是C端用户最“触手可及”的。因为没有驱动芯片,无论是前端还是后端芯片,C端用户都很难对芯片性能有直观的体验。但是,无论包装和调味品对食品有多重要,如果没有“食品”本身,它的价值就是“0”。所以要想充分体现后通道和面板芯片的价值,首先要有性能优异的前通道芯片。在以前的光刻机制造中,其实光刻机并不是按照“NM”的个数来分类的,而是按照光源的波长来分为436nm光源的“g线光刻机”;具有365纳米光源的“I线掩模对准器”;具有248纳米光源的“KrF掩模对准器”;193nm深紫外光源的“DUV光刻机”;以及13.5nm极紫外光源的“EUV光刻机”,也是目前卡脖子的主打产品。目前上海微电子的产品技术已经触及ArF技术和相应的光刻胶。目前,国内公司如上海新阳、通成新材料、南大光电、景瑞股份有限公司等都已开展研发和生产。其中,南大光电旗下的ArF光刻胶已于2020年底顺利通过客户验证,是国内首个通过产品验证的国产光刻胶。
此前,M国先是不允许高通等美企业与华为合作,紧接着又对使用M国芯片技术的企业加以限制,禁止任何使用本国技术的企业自有出货,受此政策影响,联发科、台积电等众多企业纷纷与华为分道扬镳。
要知道近些年随着我国 科技 的不断发展,手机等智能产品生产制造日益高涨,对芯片的使用与日俱增,M国这一做法,意在致众多企业于死地,迫于无奈,国内也开始了对芯片技术的重视,同时国家层面也开始出台了政策给与一定的支持!比如印发指导性文件、成立集成电路学院、提供税收优惠政策等。
不过,芯片的制造有一定的技术要求,也要具备一定的高端设备,比如光刻机。在M国限制风波过后,国产企业就纷纷投入光刻机的研发,好消息一个接一个。
据媒体报道,2021年上海微电子将会下线一批新的光刻机,据了解,其曝光精度已经从90nm大幅缩减到28nm,完全可以满足28nm制程的芯片生产。此外再加以多次曝光之后,该款光刻机还将应用于7nm制程的芯片生产。此外张召忠还曾表示过国内目前可能已经有了全新一代的光刻机。
这样的发展势头不容小视,似乎一切都应了张召忠的那句话,三年之后中国就不用外国进口芯片了,中国的芯片将满大街都是。
除了上海微电子之外,华为、清华大学、中科院方面也都有关于光刻机的消息传出。
据有关人士透露,华为已经开始广纳半导体技术人才,与国内该领域先进企业合作,加速对光刻机技术的研究,拟建立一条纯国产技术的生产线。
国内知名高校清华大学也有所进展,清华大学研究团队的研究论文表明,清华已经在光源研究方面有了巨大的突破。论文中还着重介绍了“稳态微聚束”原理的实验,该项技术是对新型粒子加速光源的首个实验,而光源技术则是光刻机生产的主要技术之一。
其次中科院也对光刻机的生产有所研究,据悉下一步中科院将会与国内供应链企业展开全面合作,力争早日实现技术新突破。
随着国产光刻技术的不断发展、突破技术瓶颈,生产先进的光刻机已经不再是镜花水月,这一天可能很快就到来了。
国产光刻接的好消息不断,尤其是随着纯国产的芯片生产线的建立,那么将来的ASML将彻底面临失去中国市场的危机。
迫于如此尴尬处境,ASML开始三番五次地表态,表示要向中国出售光刻机了。
比如就在M国2020修改芯片规则之后,ASML就曾表示,要稳住中国的芯片市场,倾其所有向中企给予技术支持。而且也急切地说明,向国内市场出售DUV光刻机可以不经过许可。
没过多久,ASML再次表示,如果自由贸易始终被限制,那么15年之后包含自己在内的其他芯片企业将彻底退出中国市场,或将面临被淘汰的风险。
从ASML接二连三的陈词不难看出,面对限制政策的影响,ASML已经坐不住了,这一切已经影响到了自己的企业生存问题。
种种迹象都表明,面对国产光刻机的消息传出,ASML已经如坐针毡,开始积极向国内市场靠拢了,要不然就真的与中国的巨大市场失之交臂了,毕竟企业是要生存,要吃饭的!
对于ASML,你们怎么看,有什么想说的吗?
光刻机封锁是连技术带产品的封锁,而且是层层的封锁,目前为止一共有三道。我国在21世纪的前二十年里已经接连突破了两道封锁线,形成了前所未有的自主攻势,毫无疑问,我国在什么时候突破第三道封锁线,决定权就在我们国内光刻机企业的手里;国外在什么时候解除第三道封锁线,主动权也在我们国内光刻机企业的手里,而到了突破或者解除的那个时候,我国光刻机大概率只会是达到世界先进水平的,还没能达到世界领先水平,即不是世界顶级的光刻机,却能以前所未有的高速度,接着突破国外又设置的第四道封锁线,向世界顶级发起冲锋。
低端和中端光刻机的封锁已经被解除了。两道封锁线都已经荡然无存了,美国和荷兰像是自动解除、提前解除封锁的,近年来让ASML连DUV中端光刻机都卖给我们国内企业那么多台了,是在我国光刻机企业还没有宣布国产中端光刻机下线消息的情况下。
看来,是由于知道我国光刻机企业已经突破了中端技术,并且已经转化为了中端产品,只是还停留在生产线上,待突破、能突破技术难关,而在下线后,对中端技术的封锁也就不解自除了。由此可知,我国光刻机企业是打破封锁的决定者,主要依靠的是自己对相关技术的突破,而美国和荷兰解除封锁则是被动的,不得不自动解除,而且只剩下供应产品这 1 个持续不了多长时间的选择了,相关技术的输入不再被需要。
我国光刻机企业基本突破高端光刻机技术并推出将很快下线的高端光刻机产品,会在未来的八年十年那时,在此之前的二三年里,美国和荷兰就会解除对高端光刻机产品的封锁。我国待突破的封锁线是第三道,是目前为止的最后一道,即对目前为止属于世界领先水平的高端光刻机技术和产品的封锁。
现在和在将来的一个时期内,我国企业买不来EUV光刻机产品,我国的光刻机企业更买不来EUV技术,这是由于美国和荷兰知道我国光刻机企业一时半会儿还不能突破相关的技术,技术转化为高端零部件直至整机的时间则是更长的,而现在不卖给EUV光刻机产品,就会让我国光刻机企业突破技术和作出产品的时间再长一些,
从而让我国需要EUV光刻机和需要高端代工、需要高端芯片的企业分别发展得慢一些、更慢一些;也是因为同时知道我国光刻机企业最终必定能够突破和作出高端光刻机的技术和产品,但心里已经习惯性地做好了在突破后、作出前再卖给产品的打算。美国和荷兰的等待是主动的,宁肯让ASML挣不到我国的钱,虽然听说ASML已经迫不及待了,而到时候让卖给产品却是被动的,无奈之下做出的唯一选择。