中國公司買來了光刻機,對芯片行業將帶來什麼影響?

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需要弄清楚一點的是,中芯國際購買荷蘭ASML的EUV光刻機的交易雖達成一致,但尚未完成交付,預計到2019年才能實現。

據荷蘭方向稱,向中國企業出口EUV光刻機,並不違反“瓦森納協定”,即《關於常規武器和兩用物品及技術出口控制的瓦森納協定》。該協定規定成員國自行決定是否發放敏感產品和技術的出口許可證,並相互通報信息。但實際操作過程中,仍由美國主導。如其不點頭,交易還很難達成。所以不排除交易還會出現意外,比如在美壓力下,荷蘭企業以產能壓力為由反悔等。

但如果能夠交付中國實用,這臺機器將成為中國首臺能夠生產7nm以下的最先進的光刻機。中國芯片製造行業的實力將大大提升。

兩臺機器的價格達到了1.2億美元,這相當於中芯國際去年利潤。很貴,但的確很值得。目前ASML公司一年的產量才20臺左右,主要客戶包括英特爾、臺積電等芯片企業。能夠獲得一臺寶貴的光刻機,可以大大縮短中國芯片製造行業的追趕成本,凸顯中國的自主決心。

同時必須看到,半導體行業的上游芯片企業,包括芯片設計、芯片製造、芯片封測等步驟。僅在芯片製造環節的生產工藝進步,還不夠,但卻是關鍵的環節之一。中國還需要在各個環節付出巨大的努力。

順便提一句,在歐美在地區熱點問題、經貿問題等分歧不斷增多的背景下,中歐半導體領域的合作具有廣闊發展前景。我們也需要半導體上游產品進口的多元化,引進歐洲技術,平衡對美國的過度依賴。這對我國芯片行業的發展是一大利好!抓住機遇,不斷努力吧!


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題主問的應該是中芯國際從ASML訂購的EUV光刻機的事兒。光刻機其實國內已有廠家生產,上海微電子裝備(集團)股份有限公司(簡稱“SMEE”)早就可以生產,只是不是EUV光刻機。

EUV是極紫外光的英文縮寫。我們知道,光源根據波長劃分,可分為:

可見光:g線:436nm

紫外光(UV),i線:365nm

深紫外光(DUV),KrF 準分子激光:248 nm, ArF 準分子激光:193 nm

極紫外光(EUV),10 ~ 15 nm

光刻機的在芯片工業上主要是用來做芯片刻蝕用的,整個光刻工藝包硅片表面清洗烘乾、塗底、旋塗光刻膠、軟烘、對準曝光、後烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。光刻機是決定芯片製程的最關鍵設備,現在最先進的芯片製程掌握在臺積電、三星和Intel三家手裡,基本都做到10nm,都在進軍7nm。

這個尺度的光刻工藝只有EUV能滿足,這三家也基本上用的是ASML的光刻機。

但是,先進的製程不是說光有光刻機就行,這裡麵包含的是一整套從材料到工藝的複雜技術,包括如EUV光刻膠、掩膜、pellicle、檢測設備等。三星、臺積電和Intel用的光刻機是一樣的,但是效果依然有區別,一般認為Intel依然是最領先的,雖然三星和臺積電號稱更先進。據說聯發科和高通的人反映,臺積電的16nmFinFET和三星的14nmFinFET工藝僅是相當於Intel的20nm工藝;臺積電的10nm、7nm工藝則分別相當於Intel的12nm、10nm工藝,Intel在10nm工藝上依然領先臺積電一個世代。

所以,即使中芯國際有了EUV光刻機,也還不能說就一定能實現10nm和7nm製程,這裡面還有很多的know-how需要掌握,並不是一蹴而就的事。

關於這次ASML接受中國廠家的訂單而不顧瓦森納協議的限制,有人認為是荷蘭廠家不顧美國的禁令限制中國,把這看成是外交的勝利。其實,更可能的原因是因為長春光機所的EUV光刻技術獲得了突破。

2017年6月21日,“極大規模集成電路製造裝備及成套工藝”國家科技重大專項(02專項)實施管理辦公室組織專家在中國科學院長春光學精密機械與物理研究所召開了“極紫外光刻關鍵技術研究”項目驗收會,項目通過驗收,說明中國在EUV光刻機研發上取得關鍵性的突破。關鍵核心技術是買不來的,但是,如果你做出來了,甚至你僅僅證明了你能做出來,所謂的瓦森納協議就都不是問題了,這跟外交沒什麼關係。看到上海微電子裝備(集團)股份有限公司(SMEE)的光刻機做的也不錯,ASML就放低身段,在2017年3月14日開幕的SEMICON China 2017上宣佈與SMEE 簽署戰略合作備忘錄。這這都充分說明了中國芯片產業最終還是要靠自己的創新突破。


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光刻機作為工業製造之花,已經是真正高科技的象徵,這個設備非常精密,沒有他芯片幾乎是製造不出來的。簡單來說,光刻機把獲得的單一光源,通過把電腦上的芯片邏輯‘與或非’門級電路圖的影像,不斷的進行聚光, 最後形成一個點,聚光到硅晶圓上,對硅片進行燒錄,最後在硅片上形成和電腦上的邏輯電路影像一樣的圖案,這個圖案的每個線路最小是在5納米左右,這個圖案就是硅晶圓的邏輯電路,多個硅晶圓疊加在一起,便可以形成芯片。只有光刻機發出的光,才可以在這麼小的納米級的範圍內進行任意織出自己想要的電路圖。所以有人說,光刻機是芯片之母,是工業之花。

中國買來了光刻機,對芯片行業的發展可以說是質的飛越。目前我國能做的芯片電路應是50納米的範圍,國際上已經是5納米,尺度越小,同樣大小的硅片上能夠生成的晶體管就會越多。

光刻機

在同樣的一塊大小的芯片上,國際上比如IBM公司,Intel公司一般都比我們國家芯片的性能高,原因就是我們沒有特別精準的光刻機。如果國外公司,比如ASML(阿斯麥)的EUV光刻機如果能出售到我國,那麼我國同樣可以生產出和國際上一樣先進的芯片來。這個是完全可以實現的。關鍵是截止到目前,ASML(阿斯麥)公司還被美國IBM,Intel這類公司控制著,他們是不允許該公司把光刻機出口到我國,當然這是以前的做法,目前是否能出口到我國,也許經過商務談判,是有這種可能的,不過要花去大量的外匯,估計要用100億件寸衫換取。

很多人不解,光刻機真的如此重要嗎,我們國家就不能‘大煉一下鋼鐵’,在此我想說的是,不能。原因是光刻機的很多零配件來自日本,德國,英國,美國等發達資本主義國家,這種設備到目前也不能由那一個國家生產,或哪一個企業完全研製生產。我們國家還沒有完全掌握光刻機的所有技術。最主要的原因是市場容量比較小,沒有利潤,一般企業不願投入研製。科技發展到這個地步,已經是國際化大分工了,僅靠一腔熱情,就要把光刻機研製的非常完善,也是很不容易的事情,不是科學的態度。這是一個國際化分工非常細的機械設備。不能,也沒必要完全自己研製。

如果,我們能夠採購到ASML(阿斯麥)的EUV光刻機(忘了說了,世界上光刻機做的比較好的就獨 此一家公司),那麼我們可以分分鐘秒殺Intel,高通這些芯片巨頭。甚至蘋果公司總部都會設在中國。如果能夠採購到ASML(阿斯麥)的EUV光刻機,那麼同樣是可以生產出5甚至是3納米的硅晶圓。

在芯片技術方面,我們更具有人才優勢,要知道無論在IBM,Intel,高通公司,在做芯片研發的幾乎都是華人或華僑,偶爾有幾個印度人。這些人很多都有歸國效力的願望。那麼如果他們也回到國內,既有人才優勢,也有設備優勢,分分鐘秒殺國外芯片巨頭。

整個國家也會形成芯片熱。到那時,所有的電子設備價格將會及其低廉,一臺電腦的價格不會超過50元人民幣,一臺手機價格不會超過10元人民幣。一塊芯片不會超過1元人民幣,因此如果我們能夠自主生產出3-5納米的芯片,整個國家的芯片行業可以是一個新的經濟增長點。GDP也可拉動100萬億市場。

現在國內芯片市場價格:RFID芯片就是芯片的一種,因國內可以完全生產,所以這種芯片國內市場價格是1分錢2塊。EPROM是一種存儲器,現在國內市場價格是2元人民幣。我們手上的交通IC卡10元一張,其實它們本身就是臺電腦,之所以便宜都是因為,我國就能生產的緣故。而手機芯片,電腦芯片要求的技術更高,暫時國內因不能生產,上述兩種芯片最便宜的也要500元人民幣。價格相差1千倍。所以如果我們國家能夠生產電腦芯片,整個電腦價格將下降1000倍,原來1萬元的電腦。現在只要10元錢就可以買到,5萬元的電腦現在只要50元錢。如果是這樣的話,IPV6就完全可以實現了,芯片就可以到處普及,甚至吃飯的筷子上都可以綁個芯片來幫助我們自動夾菜。芯片行業將引來爆發式增長。


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芯片是電子產品所必不可少的組件,芯片製造商要想成功地製造出芯片來,必須用到光刻機。對芯片製造商來說,光刻機就是核心的生產設備。

光刻機被稱為“人類最精密複雜的機器”,製造光刻機更被比作是在微觀世界裡“造房子”——成像系統由幾十個直徑為200~300毫米的透鏡組成,定位精度都是納米級。微米級的瞬時傳輸控制技術,猶如兩架空客以1000/小時公里同步高速運動,在瞬間對接穿針引線。

作為集成電路製造過程中最核心的設備,光刻機至關重要,芯片廠商想要提升工藝製程,沒有它萬萬不行,中國半導體工藝為啥提升不上去,光刻機被禁售是一個主要因素。

去年,媒體就有報道,ASML(阿斯麥)將向國內企業出售首臺EUV光刻機。

現在,國內企業將有先進的光刻機,在芯片製造方面可以大踏步的趕上世界一流水平。

但是,我們國內的光刻機水平與國際的先進水平差距還很大,要真正實現技術核心自主創新,還需要相關的設備創新再上新臺階。


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最近據報道稱中芯國際(SMIC)已從荷蘭ASML訂購一套極紫外光刻(EUV)設備,價值1.2億美金,而長江存儲的首臺光刻機同樣來自ASML,為193nm浸潤式光刻機,售價7200萬美元,約人民幣4.6億元,用於14nm~20nm工藝。先進的光刻機作為製造芯片的重要設備,對於提升芯片的製程和工藝起著決定作用,中國公司購進先進的光刻機設備,將極大的提升中國芯片的工藝和製程,促進先進芯片的生產製造進程。另外也需要看到我國芯片廠商在芯片設計、芯片製造的整體水平和市場方面和國際芯片巨頭相比差距較大,而這些並非簡單進口先進光刻機設備所能解決的。

進口先進光刻機快速提升芯片廠商的芯片製造工藝和製程

應該說中國芯片製造廠商的工藝和製程同國際芯片巨頭的差距較大,很大一部分原因就是沒有先進的光刻設備,進口先進光刻機可以有效提升國產芯片製造商的芯片工藝和製程。

進口先進光刻機可以提升芯片廠商的運營效率

國內芯片廠商因原有的光刻機產品存在瓶頸,只能生產製造一些工藝和製程較落後的芯片產品,對於芯片客戶的吸引力不足,而生產的芯片產品的市場競爭也不足,而進口先進的光刻機,提升芯片製造的工藝和製程,可吸引更多的客戶,而且自產或代工的芯片產品競爭力也將大大提升,整體的運營效率也將大幅提升。

短期內無法從根本上改變國產芯片製造的落後局面

雖然進口先進光刻機,可以提升芯片廠商的工藝和製程,但是應該看到光刻只是芯片製造中的一個主要環節,而在其他重要工序方面,國內芯片廠商和世界先進水平差距仍然很大,另外國內的芯片設計、芯片封裝等核心技術還是比較落後,所以進口先進光刻機短期內無法從根本改變國產芯片的落後局面,但是長期看通過單點突破,有點帶面,對於國產芯片的長期發展還是很有意義的。

整體而言進口先進光刻機可以快速提升國內芯片廠商的製程和工藝,提升運營效率,但是由於目前芯片的光刻只是芯片製造的其中一個重要環節,並非全部,另外芯片產業的發展需要上游芯片設計、下游的芯片測試、終端廠商等協同發展,所以短期內無法改變中國芯片製造的落後局面。發展芯片製造業,除了引進先進的設備和技術,更多的還是對於先進技術的消化吸收,只有真有才能真正促進中國芯片行業的發展。


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影響肯定是很深遠的,我們終於能大規模生產芯片了,至少部分領域不會再受到束縛。但眼下看不到太大的影響,至少要三年以後才能知道,因為芯片工廠不是這麼容易就建立起來的。


實際上,我國的光刻機技術是很落後的,目前我們的光刻機只能生產出65nm工藝,而英特爾早在10年前就淘汰了65nm工藝。因此,我們只能買。

我很想不通為什麼有這麼多人帶節奏,一個光刻機真的能解決我國芯片落後的現實嗎?我認為是不能的。都說不賣給我們光刻機,那麼中芯國際的28nm是怎麼大規模量產的?

目前主流的光刻機根本就不是EUV極紫外線光刻機,而是DUV深紫外線光刻機。英特爾的10nm,臺積電的第一代7nm都是用DUV光刻機制造的。換句話說,在EUV光刻機的使用上,我們並沒有落後多少,因為英特爾到現在也沒有EUV光刻機!


由於EUV光刻機的生產難度和成本都非常大,導致ASML2017年僅出貨12臺,這其中包括三星的6臺和臺積電的5臺,單價在1.1億美元左右。很多人都認為我國受到了《瓦森納協議》的限制,只能買到中低端產品,甚至還有人認為,臺積電、三星等在製程上之所以大幅領先中芯國際,主要是因為ASML最先進的光刻機對大陸禁售。

可有幾個人想過這些問題,EUV光刻機才問世多久?EUV光刻機從下訂單到交貨有多長時間?ASML為什麼要先賣給我們,而不是他們的股東三星,英特爾和臺積電。臺積電和三星一年給晶圓廠投資了多少錢,而中芯國際又投資了多少?英特爾什麼時候開始經營晶圓廠而我們又是什麼時候?


EUV光刻機就好比一個高端機床,沒有它是不可行的,但有了它也沒法立刻追上國際先進水平,畢竟此前我們落後的太多了。舉個例子,我們現在最先進的處理器工藝大概只相當於英特爾2009年的水平。


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光刻機是芯片的“魂”,而我國在芯片領域發展進度之所緩慢,主要原因是因為高精度光刻機對中國的禁售。

一.那麼光刻機是什麼?光刻機是世界工業體系百年積累的結晶,整個機器需要三萬餘個零件,每一個零件都不能有絲毫偏差,一點點的偏差都會對光刻機的電路產生影響。是製造微機電、光電、二極體大規模集成電路的關鍵設備,可以說是半導體芯片之魂。光刻機的精度直接決定了芯片的製程,只有最先進的 EUV 光刻機才能生產 7nm 芯片,此外,最先進的各種傳感器的製造也離不開光刻機。

二.導體芯片製造是一個巨大的產業鏈,而光刻機是其中的一環,也是技術難度極高的一環。為什麼臺灣的臺積電,韓國的三星的芯片產業如此發達?沒錯!因為它們是ASML的股東,據瞭解,世界上的高端光刻機都被荷蘭的 ASML 一家壟斷,每年的產能只有十二臺。目前,國內研發光刻機的機構不少於5家,但拿不到光刻機的原件,想要“模仿”都不可能。

在全民炒“芯”的熱潮下,中國花費了1.2億歐元購買光刻機。

這也意味著中國在芯片的技術,人才,設備上都會更進一步。希望中國的芯片能夠發展起來,能夠擺脫對外國的依賴,這樣能夠節省大量的資金,畢竟中國進口芯片的金額超過石油了,甚至都超過了軍費一年的開支。


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芯片行業現在是大家比較關注的話題,對於光刻機上面有很多答主已經說過了,我想說一下芯片的產業鏈。

下圖為半導體產業鏈全景圖。

整個芯片產業鏈比較長,相應的產業鏈也比較複雜,從上游設備、設計,中游的製造以及下游的封裝測試,每個產業鏈都有很高的技術含量。並不是說只有像高通那種芯片設計、研發的企業才有更高的技術含量。

目前我們國家在芯片產業鏈上的佈局還不是很完整,現在的芯片暫時還不能國產化,而目前的資金主要支持方向在中下游的製造和封裝測試,特別是封裝測試,自然與國際巨頭而言還是擁有一定的技術差距,所以很多的芯片製造等設備我們還不能獨立產出,仍然依靠國外進口為主。

而光刻機就是其中之一,自然除了設備的引進之外,很多的技術和知識需要不斷的積累,並不是一蹴而就的事業,雖然大力發展芯片行業,也不可否認的一點是,國外的企業往往設備輸出,可能技術並不輸出,甚至知識也不輸出,就不說芯片生產了,就算是目前很多製造業的自動化設備、流水線等都是購買的國外的,中國企業雖然知道設備的用戶和技藝方法,卻不能深入的瞭解參數的意義和業務之間的價值等等。

所以,設備引入是好事,但是未來的技術研發和知識積累也是必要的。


sesameYang

中芯國際向荷蘭ASML進口EUV光刻機意味著中國終於有能力進軍7nm及以下的芯片製造工藝,換句話說,中芯國際已經有了和Intel、三星、臺積電叫板的硬件實力。


芯片行業是一個涵蓋知識產權、設計、製造、封裝、測試等環節的超長產業鏈。在芯片製造領域,由於中國自主生產的光刻機目前只能達到90nm-65nm的工藝水平,並且光刻機進口長期受到美國主導的瓦森納協議的制約,導致中國的晶圓廠有錢也買不到最先進的設備,只能採購別人淘汰的二手光刻機用於生產。中芯國際目前的製造工藝處於28nm-14nm階段,和臺積電等一線晶圓廠有5年以上的差距,這對於日新月異的芯片製造行業來說是一個巨大的鴻溝。


而這次買到的EUV光刻機是ASML目前最先進的設備,主攻7nm及以下的芯片製造工藝。中芯國際能夠進口EUV光刻機意味著在硬件上中國已經和其他的一線晶圓廠站在了統一起跑線上。


當然,光刻機並非芯片製造的全部,配套的技術、人員的經驗和整個生產線上的磨合也需要一定的時間。但是解決了最大的光刻機問題以後,這些對於中國人來說也只是時間的問題。


至於為什麼ASML願意把光刻機賣給我們,我在其它的回答中已經有過說明,這是因為我們自主研發的EUV光刻技術有了突破。美帝的套路永遠是這樣,我們沒有研發出來之前進行技術封鎖,我們的技術有了突破則為了獲得商業利益就開賣。


所以也沒必要感謝誰,一切都是國家利益的博弈和商業競爭,最終還是要靠自己的拳頭夠硬才能換來商業和技術上的平等地位。



高挺觀點

芯片是一條很長的產業鏈,除了光刻以外,還有眾多關鍵節點,比如單晶硅拉制,掩膜,光刻膠,pvd cvd,裸測,封測等等。其中設計端需要的eda軟件也是一個關鍵技術,而且eda軟件需要和具體fab的生產工藝相結合。中國只有在正確的方法指導下,不斷積累經和教訓,才能實現螺旋式的自我提升,在這個市場上才能立足


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