总结下来,主要有以下几点:
1、技术上壁垒高。
ASML总裁Peter Wennink也在媒体上方言:高端的EUV光刻机永远不可能(被中国)模仿。
“因为我们是系统集成商,我们将数百家公司的技术整合在一起,为客户服务。这种机器有80000个零件,其中许多零件非常复杂。以蔡司公司为例,为我们生产镜头,各种反光镜和其他光学部件,世界上没有一家公司能模仿他们。此外,我们的机器完全装有传感器,一旦检测到有异常情况发生,Veldhoven总部就会响起警报。”
2、长周期投入。
光刻机是典型到极致的高风险、高投入的赛道,前期的投入很高收益很慢,有时候身体要贴钱投入。从ASML的研发投入基本达到15%以上,有时候全年负增长也是常态。
据一位在ASML工作的知乎作者@俗不可耐透露:“ASML的EUV光刻机才真正开始盈利”,而ASML在这项技术上投入的时间是27年。试问有多少企业可以做到。
3、更换供应商成本太高。
买到一台机器和用好机器是两码事。ASML极紫外(EUV)光刻机每台售价达到1.2亿美元,重达180吨,零件超过10万个,运输时能装满40个集装箱,安装调试时间超过一年。除此之外,磨合与提高良率都需要时间堆砌,只要没有大的技术变革,厂商们不可能轻易放弃ASML当其他厂商的小白鼠的。
台积电(占据全球晶圆代工的大半壁江山)、三星、英特尔、格罗方德包括国内的中芯国际都是ASML的客户,其中三星、英特尔、格罗方德还是ASML的股东,三大巨头转投其他家的可能不大。
光刻机之所以重要,在于它是实现摩尔定律的基础:
摩尔定律指出集成电路上能被集成的晶体管数目,将会以每18个月翻一番的速度稳定增长。可以把晶圆的整体构造想象成在微观世界构建大楼,如果想让整个建筑有更多的小房间可以容下晶体管,这就要求房屋的整体框架要精细再精细。反映到光刻机上就意味着它投射到晶圆上的尺寸越小。
EUV光刻机代表了大厂在先进制程方面的领先性,目前只有荷兰ASML一家能够提供可供量产用的EUV光刻机。各大Foundry厂和IDM厂在7nm以下的最高端工艺上都会采用EUV光刻机,客户以英特尔、台积电、三星、SK海力士为主。
ASML在2019年出售了26台极紫外线(EUV)光刻设备,大概一半供给了台积电。
荷兰最终解禁,卖给中国的光刻机,但这个荷兰先进的光刻机并不代表中国芯片行业的腾飞。中国芯片行业真正的救星,一定是中国自己。特朗普离开白宫后,外国强加给中国的所有技术限制似乎都失败了。就在上周,好消息来了,一直处于反对向中国出售光刻机保护主义状态的荷兰,同意以12亿美元的价格从全球光刻机巨头ASML (Asme)购买14nm光刻机。
很多人认为这次收购会拯救中国的芯片行业。但是真的是这样吗?
长期以来,由于光刻机的特殊性,中国网民甚至将其视为半导体行业的生命线。但其实光刻机只是芯片生产线的一部分。还是一个制作环节。芯片的生产至少需要七个主要过程,即扩散、光刻、蚀刻、离子注入、薄膜生长、抛光和金属化。那么每个流程需要多少设备呢?
以SMIC 12英寸集成电路为例,我们需要22种扩散设备、8种光刻机、25种刻蚀设备、13种离子注入设备、12种研磨抛光设备和17种清洗设备。此外,还有涂胶设备、PVD设备、检测设备、检测设备等。生产环节也就几百个。一台光刻机不是万能的,它可以解决上百个生产环节的问题。所以单用光刻机是绝对不可能实现中国芯片的全面飞跃的。然而,这并不意味着我是悲观主义者。外国人把光刻机卖给中国,确实可以算是中国芯片行业的一个重大转折点,但最重要的一点不在光刻机,而在卖光刻机。
事实上,中国现在可以制造激光雕刻机,主要制造商是上海微电子。这家公司曾经去过***的节目,是做光刻机的。虽然它的技术在中国是顶尖的,但在世界上是落后的,落后于荷兰的两代ASML。不过根据中国人的实力,不用担心他们有多落后。如果他们有,他们很快就会赶上国际主流标准。
欧美国家这次愿意把自己的光刻机卖给中国馆的主要原因是老套的原因,就是因为中国有。当中国没有某项技术的时候,欧美国家肯定会想尽办法阻止中国购买或者研发。
但是当我们有了这项技术,对方就会解除对我国的一切限制。在同一个芯片行业,第一个拿到欧美提货单的其实不是光刻机,而是蚀刻机。这项技术禁令的接触时间是2015年。当时美国商务部下属的工业安全局这样说:中国实际上已经从中国企业获得了与美国产品数量和质量相当的蚀刻设备,继续实施国家安全出口管制措施毫无意义。现在的中国完全可以自己生产芯片制造所需的所有仪器,不会太落后于国际领先水平,顶多落后国际主流水平一到两代。还有一些产品,比如Microsemiconductor的蚀刻机,已经达到国际先进水平,有一小部分水平停留在三代之前。
其实这种发展状态可以说是相当不错了。毕竟大家都听过木桶理论,决定木桶能装多少水的永远是最短的短板。目前中国芯片行业的诚信度很高,不亚于美国日本这种老牌半导体大国。这意味着我们没有很多特别短的短板,只要努力就能赶上。另外,今天的芯片制造技术越来越接近物理极限。就像当年大规模集成电路取代晶体管一样,集成电路很难继续取得突破。如果没有新技术的出现,7nm芯片很可能是人类已经可以实现的最高工业成就。这给我们的半导体行业带来了一个非常宝贵的窗口期。
如今,中国半导体发展产业不缺科研人才和国家政策,发展速度和RD实力都很强。接下来,我们需要考虑保护技术不受损失的问题。北华创董事长赵曾说,中国芯片产业最大的优势是发展极快。这是好的,但是我们缺乏行业内的口碑和影响力。如此高价开发的芯片根本卖不出去。
其实这个不难理解。毕竟商人出来挣钱。虽然他们有国家政策,但他们可以迅速开发新设备。但是如果设备开发出来卖不出去,那就是亏了。长期亏损会导致企业倒闭。看来能做的要么是国家强行购买输血,要么是企业倒闭,技术流失。这不是危言耸听。其实美国工业的空心化就是这个原因造成的。不说别的,就在前几天,美国还邀请人反向研究B-2轰炸机,这已经证明了市场的缺乏对一个企业是多么致命。所以,中国现在要做的,不仅仅是用政策来协助企业进行新产品的研究,还要给这些国有企业一个机会,让他们在一些国产产品上使用国产芯片,从而帮助他们做出口碑。否则,如果因为缺乏保护而破坏了技术,那就太可惜了。
所以我支持买荷兰现金光刻机,但是不能全买。卖完之后继续学习模仿才是正道。不要让国外的先进产品冲击中国本土的成就。总的来说,中国芯片行业的未来是光明的,但这光明的未来不是荷兰光刻机带来的。相反,因为中国的芯片产业前景光明,荷兰愿意给我们光刻机。
据有关媒体报道位于上海的上海微电子装备有限公司将在今年内实现28纳米光刻机量产下线。 首先全球能做光刻机的也就只有荷兰的ASML、中国的上海微电子、日本的佳能和尼康,而且日本那两家早就江河日下。但是就算中国光刻机能排第2但是离第1的ASML还是差很多年。当然全球尖端技术并不是越多国家掌握越好。28纳米已经是比较先进的了,很多人认为半导体就只有晶体管尺寸和密度这一项,实际上半导体技术是棵参天大树里面包含了非常多的的子技术比如材料、汽车电子、封装等等,28纳米能做很多事,可以说除了顶级消费类电子产品基本都能用上了,就看半导体产业界怎么去用好。
其次上海微电子的供应链体系有多少是能确保完全自主的?ASML为什么被美国拿捏得死死的,就是关键零部件比如光源都是美国造的。如果上海微电子的供应链也是被卡脖子的,那这国产光刻机就打折扣了。
数据显示,全球芯片生产企业,多数都采用了ASML的光刻机,仅国内厂商,就购买超700台ASML的光刻机,而这些光刻机用于生产7nm以上制程的芯片。另外,ASML还推出了更先进的EUV光刻机,其可以生产7nm以下制程的芯片,也是全球目前唯一一款能够生产制造7nm以下制程芯片的光刻机。遗憾的是,EUV光刻机虽然先进,但产能不足,大量的EUV光刻机被台积电、三星买走,其他厂商要想购买、安装EUV光刻机,需要排队等待。另外,由于美国的缘故,ASML的EUV光刻机也不能自由出货,国内厂商订单了一台EUV光刻机,至今ASML都没有发货。
而国产的28纳米光刻机完全属于中国制造,不仅出货将不会受到限制,国内的所有厂商都能购买使用,而且光刻机是我们中国制造,使用时我们也会更放心。如今,即将下线的28纳米光刻机,以及已实现量产和领先的国产蚀刻机等设备,终于具备了组建纯国产芯片生产线的能力,同时也有可能量产出能够满足国内大部分厂商需求的芯片。
我国造不出光刻机,有以下三个原因:
1.因为我们的技术有限。为了阻止我们的技术发展,西方国家阻碍了一些技术进入中国。因此,这一限制将影响中国在光刻机的发展。
2.事实上,我们的许多组件的使用取决于国际市场,在这种情况下,我们很难获得国际市场的支持。
3.ASML的成功是因为其技术的局限性,更重要的是,它把一些企业当成了自己的股东,比如三星、台积电,英特尔等等。
所以在这种情况下,会发现光刻机在中国的发展并不是特别突出。正是因为光刻机的限制,中国在芯片领域的代工确实受到了很大的影响,华为不得不受到限制。因此,只有不断自主研究和开发属于我国的光刻机,才能打破这种束缚。