不是说只有荷兰这么一家可以生产,而是说,这家的设备是全世界最顶尖的,不过怎么说呢?这种设备本身属于精度非常高的,都市能达到纳米级别的,所以说很难制造出来
黄昏时,中芯国际头顶一圈光晕,这似乎是个吉兆
30秒快读
1、先进制程的造芯工艺卡着中国公司的脖子,中芯国际作为国内唯一能够提供14纳米制程的晶圆代工企业,成为“最强备胎”,目前华为已有产品芯片转由中芯国际代工。
2、《IT时报》记者实地走访上海中芯国际,14nm芯片火热量产,7nm工艺研发多时,但碍于高端光刻机缺位,研发进展滞缓。但就像中芯国际头顶的光晕,二期产线火热建设,此次事件被认为是中芯国际“转正”的最好时机。
1999年,农田遍布的张江迎来一批特殊的拜访者,时任上海市长徐匡迪带着一群人来到这里考察,其中就有后来被称为“中国半导体教父”的张汝京。
尽管当时的张江阡陌纵横,但在张汝京眼里,这里是发展中国半导体事业的绝佳试验场,“世界芯片制造业的下一个中心将在上海。”
2000年,张汝京作为创始人的中芯国际落地张江,随后来自芯片行业的上下游企业集聚于此,包括芯片设计、光掩膜制造、封装测试、设备供应、气体供应等企业,中国的半导体产业真正在这片土地生根。
20年后,张江已成为中国的“硅谷” ;20年后,造芯却成为中国的心事,先进制程的制造工艺更成为遏制中国公司发展的卡脖子技术。
图源/中芯国际官网
5月15日,美国商务部下属负责出口管制的产业安全局(BIS)发布通知,称在美国境外为华为生产芯片的企业,只要使用了美国半导体生产设备,就需要申请许可证。这意味着,华为很可能不能再通过台积电量产自家海思设计的高阶芯片,而台积电是全球晶圆代工的顶尖企业,可以生产7nm(纳米),甚至5nm的高端芯片。
危机之下,中芯国际作为国内唯一能够提供14纳米制程的晶圆代工企业,成为“最强备胎”,目前华为已有产品芯片转由中芯国际代工。
近日,《IT时报》记者实地探访上海中芯国际,发现中芯南方厂区在火热量产14nm芯片的同时,也在抓紧建设二期产线;7nm工艺已研发多时,只是由于高端光刻机的缺位,研发进展不是很快。
01
“你看,这里一片火热”
和20年前相比,张江的变化翻天覆地,已从一个乡村小镇进阶为一座现代科学城:不仅交通发达,而且商业繁荣,充满着生活气息,这点与那些只有工厂、生活配套设施缺少的高新开发区很不一样。
5月19日,《IT时报》记者来到中芯国际,它同华虹宏力、日月光等“邻居”已和谐地融入到这座科学城中。目前,中芯国际已经开始量产14nm芯片,并拿到一笔来自华为海思14nm手机芯片的订单。
在14nm产线上工作的周豪(化名)告诉记者:“最近加班比较多,已经向客户供应了8万多批货了;产线上也在招人,比如普工、助理工程师。”由于晶圆厂自动化程度较高,周豪的工作简单且枯燥,只要把晶圆放置到设备上,其他的事交给设备即可。作为普工,他的底薪为3300元,算上加班费,每个月能挣七八千元。58同城上,一条中芯国际招聘信息显示普工月工资在5500~7500元。
相比产线上普工的工作,宋杰(化名)的工作显得高级些。在实验室工作的他,每天要做的是根据研发人员发来的Case做实验。“14nm产线设在中芯南方,去年下半年建成,今年开始量产;7~8nm的研发,也已经开展很久了。”宋杰说。
据了解,中芯南方由中芯国际、国家“大基金”(国家集成电路产业投资基金)以及上海市“地方基金”(上海市集成电路产业投资基金)以合资的方式成立,为一座12英寸晶圆厂,能满足14nm及以下先进技术节点的研发和量产计划,14nm技术也可用于主流移动平台、 汽车 、物联网及云计算。
宋杰还表示,受限于设备,中芯国际7~8nm的研发进展不是很快,做出来的成品没那么快,也没那么好,“同样一道工序,台积电只要一步就能完成,我们可能需要三四步”。高端光刻机的缺失,是其中最关键的问题,“除了光刻机,别的设备都能解决。”
早在3月,中芯国际对外公布已从荷兰ASML公司购入了相关光刻机设备,但并非是最新的EUV极紫外光刻机。
5月15日,国家集成电路基金二期和上海集成电路基金二期将分别向中芯南方注资15亿美元和7.5亿美元(合计约合160亿元人民币)。
这个消息的释放,把刚从疫情阴影里走出来的中芯南方设备供应商的热情重新点燃。一位冷却设备供应商很看好与中芯南方的合作,他们已和中芯南方签约了几千万元的生意。
“你看,这么多的工人、这么多的设备,一片火热!国家很重视芯片行业,中芯南方效益会越来越好!”他看着正在修建的中芯南方二期产线,语气间流露出兴奋之色。
据了解,在中芯国际上海厂区保留地块上,中芯南方将建设两条月产能均为3.5万片芯片的集成电路生产线(即SN1和SN2),生产技术水平以12英寸14纳米为主。记者从员工、驻厂设备商等多个信源获悉,中芯南方已完成一期建设,目前正在建设二期。
在中芯国际官网上,记者注意到,从今年年初到现在,中芯国际释放出的职位明显多于去年同期,特别是5月以来,增加了对生产运营类和业务支持类两种岗位的需求,大部分都接受应届生,比如生产线主管、设备工程师、工艺工程师、良率提升工程师、仓库管理员、助理工程师等。这或许是中芯南方14纳米新厂生产火热的一个注脚。
02
华为的“危” 中芯国际的“机”
去年5月,华为被美国商务部列入“实体清单”,谷歌、伟创力、YouTube等美国本土公司对华为按下了暂停键,为此,华为通过“自研+去美化”的方式,开启多种自救模式。
经过一年时间的调整,华为在“自研+去美化”上步步为营:先是在谷歌服务停供前推出自研的操作系统鸿蒙,其后在5G基站上不再使用美国零部件,再在Mate30、P40等高端机型上降低美国零部件含量,P40系列更是首次搭载HMS以替代谷歌GMS。
相比之下,新一轮的限制将是华为真正的至暗时刻。
和芯片设计不同,芯片生产的高投入不可能完全被一家公司所覆盖,就目前而言,大多数芯片制造商依赖于KLA、LAM和AMAT等美国企业生产的设备。
中芯国际3月披露的公告显示,其采购了美国公司LAM和AMAT的设备,且采购金额较大。除了中芯国际,包括台积电在内的全球众多晶圆代工厂都是这两家厂商的客户,他们在沉积、刻蚀、离子注入、CMP、匀胶显影等领域技术领先,尤其先进制程设备,基本没有厂商可以替代这两家企业。
世纪证券一份研报显示,在半导体设备与材料方面,关键技术被欧美日垄断,LAM和AMAT这两家美国公司暂停供货影响显著,其中AMAT的产品几乎包括除光刻机之外的全部半导体前端设备。而荷兰的ASML是高端光刻机的全球第一,国内企业与其研发投入与技术实力差距甚远。
目前华为芯片制造主要依赖于台积电,美国限制升级,被解读为有可能迫使台积电对华为断供,导致华为无芯片可用。
尽管这种猜测还可能有多种变数,但华为已经启动B计划。
此前有媒体称,华为从去年下半年开始向中芯国际派驻工程师,帮助中芯国际解决其芯片生产过程中的技术问题。近期,华为已将中芯国际14nm工艺代工的麒麟710A芯片应用在荣耀Play 4T手机上。
中芯国际则被认为迎来最好时机。160亿元的大基金二期加码主要面向中芯国际14 纳米及以下先进制程研发和产能,目前14纳米产能已达6000 片/月,目标产能为每月3.5 万片。而中芯国际最新发布的2020 年一季报显示,一季度营收9.05亿美元,同比增长35.3%,环比增长7.8%。此外,中芯国际决定将2020 年资本开支从 32 亿美元上调至 43 亿美元,增加的资本开支主要用于对上海300mm晶圆厂以及成熟工艺生产线的投资。
03
“转正”的期待
然而,无论对华为还是中芯国际而言,依然有跨不过去的门槛。
与台积电相比,中芯国际的工艺相对落后。现阶段中芯国际的工艺还停留在14nm,这是台积电4年前的技术,而台积电7nm工艺已大范围普及,几乎是如今各品牌5G旗舰手机和主流芯片的标配。根据规划,台积电今年开始量产5nm,2022年开始3nm的规模量产,甚至已规划好2nm。
图源/台积电官网
据了解,此次美国限制升级前,华为海思已加速将芯片产品转至台积电的7nm和5nm,只将14nm产品分散到中芯国际投片。但如果120天之后,无法使用台积电的5nm工艺,华为的5G旗舰手机可能要面对工艺制程的竞争压力。
最新消息是,5月21日,台积电拿下了苹果5nm处理器的全部订单,下半年苹果的多款5G版iPhone处理器将采用5nm工艺,而华为此前发布的14nm制程的荣耀Play 4T手机只是千元出头的中低端手机。
产能也有较大差距。中芯国际目前14nm月产能仅2000 ~3000片,预计到年底扩大到1.5万片,但这无法满足华为的胃口。台积电2019年财报显示,华为为其一年贡献了近350亿新台币的营收。
更何况,中芯国际下一代制程何时能投产,才是“最强备胎”能否转正的关键。
今年2月举行的2019年四季度财报会议上,中芯国际联席CEO梁孟松首次公开了中芯国际N+1、N+2代FinFET工艺情况。相比于14nm,N+1工艺性能提升20%、功耗降低57%、逻辑面积缩小 63%、SoC面积缩小55%,这意味着除了性能,N+1其他指标均与7nm工艺相似,之后的N+2工艺性能和成本都更高一些。梁孟松表示,在当前的环境下,N+1、N+2代工艺都不会使用EUV工艺,等到设备就绪之后,N+2之后的工艺才会转向EUV光刻工艺。事实上,台积电也是在第三代7nm工艺才开始引入EUV。
对此,电子创新网CEO张国斌表示:“制程越小,工艺越高级,IC里的线宽越小,就需要更高级的光刻机;尽管EUV技术对7nm制程不是必需的,但EUV技术的注入能提高良品率,效果好。”
2019财报会议上,中芯国际表示N+1工艺的研发进程稳定,已进入客户导入及产品认证阶段。之前该公司表示去年底试产了N+1工艺,今年底会有限量产N+1工艺。
14nm量产后,N+1、N+2研发项目更加值得期待。张国斌:“只要中芯国际的N+1、N+2工艺能做出产品来,就能代替台积电为海思代工7nm芯片。”
中芯国际真正的考验将是7nm以下。
多位采访对象表示,7nm以下的制程少不了EUV技术,公开资料显示,台积电和三星的5nm芯片均采用了EUV技术。对此,中芯国际还未公开过是否有替代技术方案。
编辑/挨踢妹
排版/冯诚杰
图片/李玉洋 Pixabay 网络
来源/《IT时报》公众号vittimes
只有荷兰的ASML公司能够制造出顶级的光刻机,主要有三种原因。
一、ASML公司专注光刻机技术研发,有充足的资金投入。
光刻机是比印钞机更赚钱,因此全球有多个公司都想从该市场分一杯羹,其中就有尼康和佳能。可光刻机技术研发经费就像一个无底洞,ASML公司就曾将年度盈利的百分之十五全部投入。相比于ASML公司财大气粗,佳能和尼康因为顾及到其他业务,无法耗费如此多经费,在光刻机制造领域渐渐地被ASML公司甩在了身后。
ASML公司是从飞利浦公司分出来,看到飞利浦因涉足太多产业而濒临破产,它便吸取教训,从独立之日起就一直专注在光刻机制造领域。敬佩ASML公司长远的眼光,在芯片需求登顶的信息时代,其光刻机制造垄断了全球市场,每年的盈利额巨大,从而投入光刻机技术研发的经费更多,循环往复,荷兰ASML公司的光刻机技术研发一骑绝尘。
二、荷兰拥有良好的科技共享环境。
整个欧洲经历过战乱,渴望和平、团结。因此二战结束后,出于和平渴望,无形当中为欧洲科技发展提供了一个共享资源环境。荷兰ASML公司就是在科技共享圈中稳步发展起来,一方面ASML公司在掌握光刻机制造核心技术,向他国进口相应的光刻机原件,例如法国提供相应芯片、英国提供软件、德国供给光学组件等;另一方面,ASML公司将原件组装之后,加载光刻机核心技术,并向提供原件的各国输送定制的光刻机,实现双方互利共赢。
在这种发展模式下,ASML公司的芯片制程可以低于七纳米,精度可以低于五纳米,同时段的我国的光刻机只能有低于90纳米的制程,这种巨大差距,足以看出荷兰ASML公司光刻机技术是多么逆天!
三、荷兰ASML公司能取长补短地完成大量收购行为。
荷兰是老牌的资本主义制度国家,奉行的是自由足以贸易,因为在反垄断上限度很低。ASML公司知取长补短,不断吞并收购科技公司,准备集百家之长,取其精华,研发出更为惊叹的光刻机技术。2007年到2016年间,它陆续收购了Brion、Cymer、HMI等等,拥有全球最领先的光刻机缺陷解决方案、准分子激光技术以及电子束检测能力等等。如今的ASML公司已经成为光刻机研发领域的庞然大物,之后怎么可能会有其他科技公司敢与ASML公司对抗呢?
这个问题非常好,提到光刻机,不能不说这是国人心中一个深深的痛。
中芯国际(SMIC)为了发展最先进的7纳米芯片制造工艺,在2018年初,以1亿多美元向荷兰ASML订购了一台EUV紫外线光刻机。然而,近两年过去了,ASML受到美国的各种施压,迟迟不向中芯国际交付这一台高端光刻机。而我们没有丝毫办法,这不能不说是店大欺客,欺人太甚。
上海微电子(SMEE)作为国产光刻机唯一的提供商,在目前本土高 科技 发展,尤其是芯片被美国穷尽手段阻断的情况下,它的存在无疑成为国内芯片制造的唯一希望。
那么上海微电子在光刻机领域的实力究竟如何呢?
其实这里要先说明一下光刻机的分类,从用途上区分, 其主要有四大类:制造芯片的前道光刻机,封装芯片的后道光刻机,制造LED/MEMS/功率器件的光刻机,以及制造TFT液晶屏的光刻机。
而上海微电子对这四种光刻机都有涉足,尤其是封装芯片的后道光刻机,其在国内具有80%的市场占有率,在国际上也有近40%的占有率,每年都有近60台的出货量。
其客户都是世界前十大封测工厂,比如国内的长电 科技 JCET,通富微TF,以及台湾的日月光半导体,这是非常了不起的成就。
上海微电子的研发实力也不容小觑,在光刻机领域的专利申请量有近3000项。在国内半导体设备厂商的综合排名中,位居前五名。
但是在半导体制造中,最核心的其实属于前道光刻机,其在半导体制造成本里占30%之多,中芯国际向ASML购买的EUV极紫外线光刻机就属于前道光刻机,可用于生产7纳米工艺的芯片。
而上海微电子目前可以提供的最先进前道光刻机,只能用于生产280纳米,110纳米和90纳米工艺的芯片。 从这方面讲,上海微电子与世界前三大光刻机生产商ASML,佳能Cannon和尼康Nikon的差距,是非常巨大的。
除了上海微电子之外,中科院和华中 科技 大学都有对光刻机的研发,但这都停留在实验室的阶段,很难进入商用。
比如中科院号称开发出的“22纳米光刻机”,采用表面等离子技术,不同于EUV极紫外光技术,具有很大的缺陷, 无法生产CPU和显卡GPU等电路非常复杂的芯片 ,这决定了,其无法进入商用领域。
华中 科技 大学国家光电中心甘棕松团队,利用双光束超衍射的技术,开发出的光刻机, 目前仅能用于微纳器件的三维制造,距离进行集成电路芯片制造,还有很多技术需要攻克,更别提进行成熟的商用芯片制造 。
由此我们可以看出,媒体上很多宣称打破国际封锁,开发出的几纳米光刻机,基本上距离商用都很遥远,有的甚至基于不同目的还偷换概念。
这从另一个侧面说明,上海微电子在国内光刻机领域,是唯一有希望进行更高端光刻机研发的企业,因此它的地位是无法替代的。
值得一提的是,从相关渠道了解到,上海微电子正在02专项的支持下,进行28纳米前道光刻机的研发,已经取得了很大的进展。从90纳米跨越到28纳米,如果能实现,也是一个了不起的进步,期待上海微电子的28纳米光刻机!
上海微电子(SMEE) 做为国内拥有最先进的光刻机设计制造技术厂商,目前能达到的最高工艺节点(tech node) 是90nm。90nm是什么概念呢?大致相当于2004年2月年英特尔的奔腾4,当时最强的Prescott架构3.8Ghz就是用的90nm光刻,也是那个时代晶圆厂最好的工艺代表。另外同期同制程节点的还有索尼Playstation2的处理器、IBM PowerPC G5、英伟达的GeForce8800 GTS等。当然实际光刻能力,涉及到晶圆厂的制造能力,最终会有不同。虽然光刻工艺只是芯片制造的上千道工艺中的一部分,但确实最关键的,光刻精度不够,后面任何步骤设计都会产生大量的偏移和失效。这在国际上,算是第四名,因为没有第五第六名。
而这台SSX600系列的90nm光刻机,大约是在2007年研发成功,真正上市时间未知。时至今日,上海微电子的主流产品还停留在前道90nm以及后端光刻系列。后端光刻主要用于先进封装形式,也就是晶圆级封装(WLP)及Bumping为主,对光刻精细度要求没有可比性,拜托有的人就不要把封测那边甚至是MEMS、液晶面板光刻的市场份额拿出来说了,完全两个世界。前道光刻才是真正的地狱难度。
那90nm的光刻机在2021年的今天,还能做什么?我们可以看看下面这个图:,55-90nm仅剩9%的产能,逻辑芯片(比如CIS,驱动芯片、控制芯片等)、e-Flash和DAO(电源类分立器件芯片,结构最为简单)为主。也就是说基本上不会是西方卡脖子的类别,器件设计上构造简单的芯片。
导致国产光刻机一直没用进步的原因有很多。实际上国家进行相关立项是非常早的,也不仅仅是一家公司一个研究机构进入项目。可无奈高端光刻机的大部分核心零部件,我们没有能力设计制造,导致一进口就被禁运。当然,我们的设备厂商、半导体材料研究机构、晶圆厂,都在积极寻求和国外机构、企业的合作,以达到研发和其他资源上的共赢,并规避一部分境外的技术、材料、部件的限制。只是离高端制程节点越近,这样的限制就卡得越紧。(大家可以查一下IMEC这个比利时的研究机构,他们在上海也有分店。)
我们可以先看看一台光刻机的主要组成部分有哪些:
稍微查一下材料,就可以看到国内到底哪些厂商有能力供应65nm以下光刻系统核心部件,是否已经拥有商业级别自主设计和制造能力。对,你猜得没错,几乎都没有——实验室里面有、研发基地里面有,但那不等于可以进行到商用级别,还只能停留在实验室里面做论证和分析。 而且加上瓦森纳协议《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳安排》等西方世界针对 社会 主义国家的禁运玩法存在,就连跨国合作都被限定在非常清晰的框架内。 现实就是如此残酷!
一下子要跳到28nm,甚至14nm,不是上海微电子做不出来,而是这事情不能靠上海微电子一家去做。这是一个需要整合 社会 资源、进行多层次多路径全赛道起跑的一整套工业技术开发项目集合。那一条赛道慢一点,我们的下一个世代光刻机就要等等。资金,我们有的;人才,我们也有的;参照物也有的;政策也有明确的导向;舆论也给足了劲。剩下的就是给他们时间和空间,因为各专项有对应的企业和机构在攻坚了。小道消息,28浸没式DUV有在研发(对就是你们知道的02项),但还是需要些时间才知道是否能用到晶圆厂里。如果有吹14nm出来的,到今天为止可以直接当做某种对上海微电子乃至整个国产光刻机行业的捧杀。
少一点毒奶,多一点务实。 把他们吹上天,未必是好事。把他们贬得一文不值、冷嘲热讽,也不过是递刀子让境外渗透势力攻击我们的科研体制。让 社会 大众了解清楚现状,我们自己的舆论也责无旁贷。
上海微电子,前路漫漫,却依然是国产高端光刻机的希望。
水平不高
但不空白
坚持研发
踏实前进
一步一步
后来居上
故,最终赶超一流
#凌远长著#
上海微电子光刻机在全球属于什么水平?上海微电子光刻机在国内是最先进的光刻机研发制造企业,其前道光刻机能够实现90nm制程,在国内市场份额超过80%,并且也销往国外。但与国际先机光刻机相比,上海微电子光刻机却处于低端光刻机序列。
目前光刻机市场几乎被荷兰ASML、日本尼康和佳能、中国上海微电子设备集团四家所垄断。而在这里面,又分为三个档次,荷兰ASML垄断了高端光刻机市场份额,日本尼康和佳能处于中端但同时竞争中低端市场,而上海微电子只有低端光刻机市场。其中ASML采用13.5nm的光源,可以实现7nm的制程,未来还将会实现更小nm的工艺。而上海微电子目前只能实现90nm工艺制程,差距不小。
上海微电子集团成立与2002年,成立之初当时国外公司曾经嘲讽:“ 即使把图纸和元器件全部给你们,你们也装配不出来。 ”。然而上海微电子经过自力更生艰苦奋斗,硬是打脸了国外公司的脸, 在2007年研制出了我国首台90nm制程的高端投影光刻机 。
不过由于样机一出来因为采用了国外引进的高精度元器件,这时西方国家丑恶的嘴脸暴露了出来,摆出了《瓦森纳协议》共同对我国实现高精度元器件禁运。以至于到目前即使研究出更好的光刻机,要大量生产也受到了国内产业链的限制。但 上海微电子硬是凭借一口气,还是又研制出了另外的光刻机出来,并逐渐在国内赢得了市场 。
现在国内已经意识到光刻机相当重要的作用, 中芯国际已经花了将近1.5亿美元引进ASML高端光刻机,但过去了两年还未能交货 ,因为国外有阻扰要得到这台高端光刻机会经过不少波折,最后也不知道能不能成。国内相关的机构也在重点突破光刻机技术,比如中科院光电所已经研究出光刻分辨力达22nm的技术,结合双重曝光技术可以实现10nm芯片的制造。
不过光刻技术攻克后,要实现光刻机量产还有不少的时间。特别是需要几万个零部件要达到高精准度的高端光刻机,其中的关键高精度零部件比如镜头、光源、轴承等,目前国内产业链还达不到,也需要联合攻关才能取得,这需要花费不少的时间。就如中科院微电子所院士所说, 在光刻机方面国内与国外先进相比相差15-20年的距离。即使是国内最先进的上海微电子,也还有相当长的路要走。
如果说上海微电子的光刻机全球领先,大家都不会相信。荷兰ASML最新的光刻机为7nm制程工艺,即将量产5nm,上海微电子最新的量产光刻机是90nm,正在研发65nm光刻机。也就是说,我国的光刻机与世界先进水平还有很大的差距。
真正的差距在哪里?
上海微和荷兰ASML光刻机的差距,客观反映了 我国和西方发达国家在精密制造领域的差距 。一台顶级光刻机的零部件,来自于西方不同的发达国家,美国的光栅和计量设备、德国的光学设备和超精密机械、瑞典的轴承、法国的阀件等等,最要命的是,这些顶级零件对我国是禁运的。
荷兰ASML的光刻机,90%的关键设备来自于不同的发达国家,自己并不生产关键零部件,而是做好精准控制和集成,将13个系统的3万多个分件做好精准控制,误差分散到这13个系统中。上海微电子同样是一家系统集成商,自己并不生产关键零部件,所以在没有顶级零部件、没有突破关键技术的情况下,做不出7nm光刻机光刻机不是它的责任。
有钱买不到?
还有一个关键的问题,荷兰ASML的7nm EUV光刻机,处于垄断地位,全球只有ASML能够生产,而且产量有限,即便有钱也很难买到,原因有两点。
原因一:ASML的合作模式
ASML有一个独特的合作模式,只有投资了ASML,才能获得优先供货权,也就是说ASML要求客户先要投资它自己才行,通过这种合作模式,ASML从来不用担心钱的问题,包括英特尔、三星、台积电、海力士等都是ASML的股东,可以说大半个半导体行业都是ASML的合作伙伴。
ASML的高端光刻机产量本来就不高,早早就被英特尔、台积电等这些公司预定了。
原因二:技术封锁
我国进口高技术设备时,无法绕开的一部法令是《瓦森纳协定》,美国和欧盟等国家都是其成员国,这是一部全球性的法令,我国就在被禁名单之内。这个协定也不是完全禁售,而是禁售最新几代的设备,比如2010年90nm以下的光刻机对我国禁售,2015年改成65nm。
我国的晶圆厂中芯国际,早在2018年就从ASML成功预订了一台7nm EUV光刻机,先是因为ASML的合作伙伴失火,导致订单延期,无法交货,后是因为受到美国的牵制,荷兰不予签发许可证,所以,中芯国际至今仍然没有收到,其中的原因大家可以想一想。
总之,在光刻机领域,我国与世界先进水平还有巨大的差距,而且光刻机的研发不能实现跳跃,没有突破65nm之前,是无法研发24nm的。同时,ASML向我国晶圆厂出售高端光刻机时,有保留条款,禁止给国内自主的CPU代工,比如给龙芯、申威等,但不影响给ARM芯片代工,很大程度上影响了自主技术和我国半导体产业的发展。
上海微电子是国内唯一的高端光刻机整机厂商,目前量产的最先进光刻机只能支持90nm制程。
前几年宣传过要生产65nm光刻机,不过65nm与90nm都属于上一代技术了,已经落后,就算造出来,就技术或者市场来说意义都不大,比较鸡肋,后来就不提了,看来已经取消。
65nm是一个坎,90nm和65nm都属于深紫外(DUV)干式光刻机,优于65nm的就是深紫外浸没式光刻机,工件台浸泡在水里,技术革新幅度比较大。佳能和尼康就是因为开发这一代产品失败,止步于高端光刻机市场。
国产光刻机的下一个目标是28nm。能定下这个指标本身就很了不起, 荷兰阿斯麦的DUV光刻机单次曝光最高只能到38nm 。要实现28nm需要大量技术创新才行。
从全球来看,处于最低档的水平,离最强的ASML应该至少有10年以上的差距。
为何这么说,目前上海微电子光刻机还是处于量产90nm的阶段,目前还在研发65nm,而ASML目前最牛的光刻机可用于生产5nm的芯片,具体的各个级别的光刻机分类如下:
如上所示,如果分为四类,分别是超高端、高端、中端、低端的话,上海微电子处于最低端,而这个技术,ASML10年前就有了,所以说离ASML至少是10年的差距,这还要ASML停留在原地等才行。
那么从90nm到5nm,从当前的芯片主工艺来看,至少可以分为65nm、40nm、28nm、20nm、16/14nm、10nm、7nm、5nm等。
而这些节点技术,有好几个台阶要上,首先是45nm的台阶,再到22nm的台阶,再到10nm台阶,再到7nm的台阶,真的是一步一个坎,有些坎几年都未必能够更新出一代来。而这些节点,真的是一步一台阶,越到后面越难,所以这个差距真的是非常大的。
网上一直流传着一句话,ASML曾说就算他公开图纸,别人也生产不出和他一样的光刻机来,因为光刻机的技术,很多是经验积累,并且和芯片制造厂商的合作一起研发,并不是靠着元件就能够解决的,而国内芯片制造技术本来就落后,这样无法强强联手,很难追上ASML。
虽然说在光刻机领域中,上海微电子一直表现比较抢眼,但在市面上出售的光刻机,却着实有些令人感觉到差异,90nm的光刻机和荷兰ASML的7nm Euv的区别着实有点过大了。但是,这种“憋屈”,我们现在还得承受着,这是无奈之举。
我们得打破《瓦森纳协定》的束缚?
其实,我们知道,《瓦森纳协定》是成了禁锢我们发展的一大不可忽视的紧箍咒,不仅仅以美国为主的国家,极力的阻止我们在半导体领域的发展,还通过技术管制,让我们很难在技术中,得以进步。因为,最新的技术确实在美国等西方国家的技术钳制中!
因此,如果打破不了《瓦森纳协定》的束缚,我们在光刻机方面,还是会处于不小的压力,这才是我们必须要知道的。
光刻机,需要多种技术的集合
什么是光刻机?光刻机是我们在生产芯片中的重要部分,其实简单的解释是,将光罩上的设计好集成电路图形通过光线的曝光印到光感材料上。因此,镜头、分辨率、套刻精度都非常重要。
我们经常说的nm是什么意思呢?其实,就是光刻机在365纳米光源波长下(深紫外光),单次曝光最高线宽分辨力达到多少纳米。
我们知道,光刻机的曝光系统常见光源分为:紫外光(UV)、深紫外光(DUV)、极紫外光(EUV)等等,如今能够在EUV中有所作为的,可能只有ASML了。其实,ASML的成功是集众家之长,比如德国蔡司提供的镜头,美国公司供应的光源,也囊括了海力士、三星、英特尔等多家公司,因为它们是ASML的股东,这就是阿麦斯聪明之处,想优先获得我的光刻机,就得成为我的股东。
技术集合的困难,是我国光刻机发展的难点。其实,上海微电子的发展已经很不错了,我觉得我们可能需要的是,换一种思路,打破国际惯例的技术限制,这就比如武汉光电国家研究中心的甘宗松团队,成功研发利用二束激光,生产9nm工艺制程的光刻机一样,未来的限制只会被打破。
上海微电子在全球是“全球第四”的水平。
但事情就怕说“但”,一说这词,后面的话就没那么振奋人心了。
理由就是,如果把目光聚焦到技术含量最高,利润也是最高的高端光刻机市场,就会发现这个市场特别小,小到了四家生产商都太拥挤了。现在来看,实际上哪怕只有一家,也能够让这个高端光刻机市场正常运作下去。 而且这个市场,现在也确实是一家独大的形势,荷兰ASML一家独揽了高端光刻机市场的大头,老二和老三的佳能和尼康还能捡点汤汤水水混个水饱,至于上海微电子这个老四,就真的是只能面对锃光瓦亮的锅碗瓢盆了!
现在在攀登最高端光刻机的道路上,老二和老三的佳能、尼康也是力不从心了,相继都宣布了不会去开发EUV光刻机,干脆地躺倒认输了。这或许给了目前第四的上海微电子机会,加把劲说不定就能变成第二了。
但在这这已经渐渐明朗的“垄断”行业中,龙头通吃的荷兰ASML会给上海微电子,以及另外两个输家佳能和尼康,还能留下什么就真不好说了。
总之,光刻机的路上,老大荷兰ASML已经一骑绝尘,剩下三个难兄难弟能跑多快,能跑多远,都是只能挣亚军了,而且是没有奖金的亚军,因为在这个赛道上,只有冠军能拿到奖金。
首先说下世界上生产光刻机的几个品牌
ASML
尼康
佳能
欧泰克
上海微电子装备
SUSS
ABM, Inc.
大家最熟悉的莫过于ASML了,经常有新闻报道这家人数不多的公司,每个高端光刻机的流向,都会引起人们瞩目,每一代高端cpu都离不开它的身影,而且有些型号还属于禁运品,可想而知它的重要性了。
下面我们说说国内的上海微电,由于各国对高端光刻机的控制,我国也于02年开始开发研制,主要提供90nm及以下的制造能力,还是面对低端市场,能很大解决国外垄断现象,提高我国芯片生产能力,主流的7nm生产工艺还主要在台积电,三星(只是使用方,没研发)手中,不过我们也是奋发图强,每年二三百台的出货量,大大提高我国芯片的竞争能力,如果分上中下三个等级的话,我感觉上海微电属于中等偏下水平,不过随着我们 科技 强国战略,这个等级还会随时变动,希望能造出超一流的设备,打造中国自己的高端芯片
首先,ASML在光刻机领域是无可争议的世界霸主。
光刻机是芯片生产中必不可少的设备
ASML是一家荷兰公司,又叫阿斯麦,是一家专门生产光刻机的企业。所谓的光刻机,是生产芯片的最为关键的设备之一。具体光刻机是用来干什么的,可以参考我之前写的一篇答案: 《生产芯片用的蚀刻机和光刻机有什么区别?》 地址是:
神一样的ASML的光刻机
这家公司可以说是世界上最顶尖的光刻机生产商,而且即便是世界第二也已经被远远甩在了后面, 现在其最先进的EUV(极紫外光)光刻机已经能够制造7nm以下制程的芯片了,单台光刻机的售价已经超过了一亿美元,而且还不是现货。 相比之下,中国完全自主生产的光刻机只有可怜的90nm制程,差了一大截。
那么为什么荷兰这么小的一个国家可以拥有这么顶级的企业呢?
原因一:ASML出身名门。
ASML并不是一家白手起家的公司,而是从著名电子制造商飞利浦独立出来的一个公司,背后肯定有相关的人员、经济上的资助。
原因二:不拘一格降人才。
与我们想象中不同,ASML的光刻机中超过90%的零件都是向外采购的,这与他原来的对手,尼康和佳能是完全不同的。正是因为这样的政策,使得他们能够在整个设备的不同部位同时获得世界上最先进的技术,而他们自身也可以腾出手来在部件整合和客户需求上做文章,从而在日新月异的芯片制造行业取得竞争优势。
而这种高新技术行业马太效应特别明显,一旦有一点差距,很快就会迅速拉大。
原因三:对核心技术的掌握。
最先进的EUV光刻技术,ASML拥有世界第二的专利申请量,说明即便是广泛地外包零件,他们依然对核心技术有着不懈的追求。
蔡司也是ASML的合作伙伴,负责光学模组的生产
原因四:独特的合作模式。
ASML有一个非常奇特的规定, 那就是只有投资ASML,才能够获得优先供货权 ,意思就是要求他自己的客户要先投资自己才行。这样奇特的合作模式使得ASML获得了大量的资金,包括英特尔、三星、台积电、海力士都在ASML中有相当可观的股份, 可以说大半个半导体行业都是ASML一家的合作伙伴,形成了庞大的利益共同体 ——就算是技术研发出现了失误,英特尔挤挤牙膏就好了,并不会威胁到ASML的市场占有率。
而且不仅仅是来自合作伙伴的资金支持,更多的还有技术支持。比如说刚刚提到了ASML在EUV光刻技术上拥有世界第二的专利申请量,而世界第一是德国的蔡司公司,第三是韩国的海力士公司,而这两家公司都是ASML的合作伙伴。
中国相关企业可以学习什么?
我觉得可以从以下几个角度来借鉴ASML成功的经验:
1)充分利用国内的资金和政策支持。 比如说阿里已经投身AI芯片研发、华为海思则在芯片领域已经耕耘许久——而中兴事件也给了他们一个教训,不可对外国的支持太过于依赖,而这种不安全感、对技术的追求和海量的研发资金和人才储备,都是可以充分利用的资源;
2)分散进攻,不搞大包大揽。 一些零件可以外包,甚至于可以暂时使用国外的零件、日后再寻求替代,总之就是不把复杂的光刻机的全部压力放在一家企业上,而是利用整个国家、甚至于全世界的资源。
3)不忘初心,始终坚持自主研发和进口替代。 一定要坚持掌握核心技术,有些东西虽然暂时可以有国外产品应用,但是人无远虑必有近忧,不能放弃对自主研发和核心技术的不懈追求。
最后,还是希望中国在芯片行业可以获得发展,日后不必再受到国外的制约。
Asml垄断了全球的高端光刻机市场,他是从飞利浦公司分拆出来的,保留了曾经大部分飞利浦的人员,本身技术实力雄厚,而且对于合作企业aaml要求对方入股,所以也保证了和合作伙伴是利益共同体。
2017年全球光刻机总出货294台,其中ASML共就出货198台,占全球68%的市场份额,2017年asml卖出的单台EUV机价格超过1亿欧元
1、飞利浦的研发实力
ASML最开始是飞利浦光刻设备研发小组。1971年开始研发,在1973年就研发了新型光刻设备,最后因为亏损太厉害,成本太高,分拆出来了,但所有的团队都保留了下来。
2、巨大的研发费用
Asml每年将营业收入15%用于研发,2017年研发费用高达97亿人民币,所以越投入技术越强,而竞争对手尼康和佳能都跟不上发展了,
3、专注于技术
Aaml处于荷兰,几乎没有上下游产业,所以90号以上的零件向外采购,这样就可以把精力全部用于研发了。而且核心的研发技术根本不外传。
4,打造上下游利益共同体
Asml要求所有合作伙伴必须投资它,否则就不合作,所以其他厂商比如因特尔,三星,台积电都有asml股份,也可以分工,这样asml发展越好,其他厂商也有分成,这样就绑在了一条船上。
5、积极收购技术公司
ASML为了拓展技术实力,收购了很多企业,比如在2007年以2.7亿美元收购了美国计算光刻领跑者Brion,2012年以26亿美元收购了准分子激光源提供商Cymer,2016年以1000亿收购了HMI。
你认为我国芯片产业能发展起来呢?
作为生产芯片的最为关键的设备之一,光刻机被业界誉为集成电路产业皇冠上的明珠,其设备的性能直接影响到整个微电子产业的发展,因此研发的技术和资金门槛非常高,像日常使用的手机CPU制造工艺都离不开光刻机。
1、荷兰占据光刻机市场的龙头老大
荷兰的ASML(阿斯麦),是全球有名的光刻机制造商,目前在高端市场上一家独大,它的客户主要是IBM、TSMC和Intel等芯片巨头,已经占世界市场份额的90%,而光刻机市场第二、第三的尼康和佳能被远远甩在后面,只能做中低端市场。
ASML最先进的EUV(极紫外光)光刻机已经能够制造7nm以下制程的芯片了,单台机器售价已经超过了一亿美元。 相比之下,中国完全自主生产的光刻机只有90nm的制程 ,差了一大截,进步空间很大。
2、荷兰光刻机申请专利达世界之最
事实上,ASML并不是一家自我成长起来的公司,而是从著名电子制造商飞利浦独立出来的一个公司。要知道,飞利浦可是世界上最大的电子品牌之一,在欧洲名列榜首,ASML的成长肯定离不开飞利浦的技术和资金的支持。
3、荷兰要求建立特殊的合作关系
合作共赢也是ASML获得成功的关键因素,ASML的大股东是英特尔、三星和台积电(TSMC),这意味着它们不仅是股东、还是客户。 ASML有一个与众不同的合作原则:必须入股,才能获得最优供货权 ,这就为ASML的持续发展扩大提供大量的资金,而且还可以巩固市场的占有率。
除了提供资金支持外,合作伙伴还为ASML提供更多的技术支援。比如说刚刚提到了ASML在EUV光刻技术上拥有世界第二的专利申请量, 而世界第一是德国的蔡司公司,第三是韩国的海力士公司,这两家公司都是ASML的合作伙伴。
4、整合全球供应链提高产品竞争力
此外,ASML的光刻机中超过90%的零件都是面向全球采购,由于整合了全世界最优质的零部件,ASML具备了制造出最尖端光刻机的基础条件,能够专注于如何提高设备的制造水平,同时也可以及时对准客户需求,久而久之形成了行业竞争力, 而不像什么都自己研发和生产的尼康和佳能。
不过,别人再厉害也与我国没关系,ASML高端的光刻机对中国是禁售的,中国只能买到ASML的中低产品,这造成了目前中国半导体工艺难以提升上去。与近期中兴事件带给我们的警示同样,中国任何时候都要高度重视自主创新,毕竟我们只能靠自己。
我们都知道,生产芯片离不开光刻机,目前世界上掌握最尖端光刻机技术的是荷兰的ASML。其最先进的EUV(极紫外光)光刻机已经能够制造7nm以下制程的芯片,单台光刻机的售价超过一亿美元,想要拿到现货还必经经过美国商务部门的批准,中国完全自主生产的光刻机只有90nm制程,两者差距不是一般的大。
那么问题来了,就算我国制造不出最先进最尖端的光刻机,那么老牌的资本主义国家,比如美、英、日、韩、德等等,难道他们也不能生产吗?为什么独独只有荷兰能够制造顶级的光刻机呢?
全世界只有荷兰能够制造顶级的光刻机,当然是有原因的。
1、ASML公司对上游整合全球供应链。 ASML并不是一家白手起家的公司,而是从著名电子制造商飞利浦独立出来的一个公司。 ASML的光刻机元器件中,光学组件是德国的,激光组件来自美国,芯片和软件来自英法,光刻胶以及化工原料来自日本,荷兰ASML干的事情其实就是总体设计和组装。 可以说,ASML是集全球顶级资源和技术为一体。
2、荷兰ASML公司对下游提出创新的合作模式。 ASML规定,只有投资ASML,才能够获得优先供货权,要求客户先投资自己才能拿货。 通俗的讲,这个就相当于股份制一样,把ASML的利益与客户的利益紧紧捆绑,一荣俱荣,一损俱损。这种合作模式让ASML得到了英特尔、三星、台积电、海力士等众多客户的大量资金支持。
3、ASML公司对研发费用投入的不断提升。 新 科技 需要不断的资金投入支持, ASML每年将营业收入15%用于研发,2017年在光刻机投入研发费用高达约97亿人民币。 尼康和佳能虽然曾经在光刻机上实力强劲,但是后继高额研发费用却让这两家公司不得不选择放弃高端研发。 AMSL每年投入的研发费用,达到了整个欧洲的第二位,大笔的经费投入,意味着更多的人才聚集,所以AMSL就可以研发出精度更高的光刻技术,来取代原有的技术,然后进一步的收割市场。
4、ASML公司大量申请专利保护。 EUV光刻技术上,拥有世界第一专利申请量的是德国的蔡司公司,世界第二是阿斯麦,第三是韩国的海力士公司,而这两家公司都是ASML的合作伙伴,申请大量的专利保护形成很深的行业壁垒,后面的公司再想涉足光刻机高端研发就难上加难。
5、ASML不断扩张收购新技术公司。 AMSL专注收购一些新技术,例如在2007年的时候,AMSL就收购了一家美国的公司,来帮助自己完善技术。自己不断加大投入研发新技术,还不断收购新技术公司,让资本的力量更强大,ASML这一招真是高明。
目前,我国也会造光刻机,但制造的精度远远不如AMSL,可以这样说,在光刻机这个领域,AMSL目前没有对手。 国内相关企业应该充分利用国内资金和政策支持,不可过分依赖外国技术与资源,一些零件可以外包,甚至于可以暂时使用国外的零件,日后再寻求替代,不把复杂的光刻机的全部压力放在一家企业上,而是利用整个国家、甚至于全世界的资源。
不忘初心,始终坚持自主研发和进口替代,坚持掌握核心技术,不放弃对自主研发和核心技术的不懈追求,我们的民族企业依然有很大希望,期待在不久的将来,我们也能造出属于自己的高端光刻机。
神乎其神。 拥有 科技 人员6000一公司,90%的关键设备均自外来,有德国的光学技术设备和超精密机械,以及其它核心配件,有美国的计量设备和光源设备,ASML要做的精密控制。钱自外来,主要的三家,英特尔、三星和台积电,利益共享。不能说没有荷兰什么事,它做的工作也自不少,包括《瓦森纳协定》,必须严格遵照执行,2015年可以向中国出口65纳米以下的光刻机了,阿弥托佛。德国米铱也成为中国上微的合作伙伴,有钱谁不赚。今年初ASML也开启了向中国出口7纳米之路,为啥?留待下一个问题再说。7纳米极紫外线光刻机,分为13个系统,3万个分件,作动时每一分都要精准,换言之,可以把误差分散到13个分系统中,德国的蔡司光学设备做得不准,美国Cymer光源不精,ASML顿时便会失去精神,所以ASML的责任仅仅在于,用好这些家伙什,使之更加精确,远没一些人吵吵得那么神乎。
上邪! 如今光刻机国际市场,也算上微一个,它属于中国,说些高尖端光刻机的事,目前已经做得够好,但差距应在十年以上,要在分系统的一些关键设备仍依赖进口,比如德国的蔡司镜片,一块就要数万美元,只是以其镜片打底而已,打底的当然还要去打磨,2018属于中国的9纳米光刻机正式下线,成为实现超精密机械与测控技术领域尖端系统控制的国家之一,成本也只有艾司摩尔几分之一,所以现在要面向中国出口了呢,这正像当年索尼和松下不得不向中国插标卖首一样,你没技术就受到永远限制,上微的老总讲,图纸并非大关键,关键是每一分都要精准,这个却难。2015年“十二五” 科技 成就展,中国的光刻机加工精度只有90纳米,却得以与大飞机、登月车并列,生产出的芯片也就是奔4的水准,而艾司摩尔这一技术当时却是十几个纳米。但是我们并不害怕,三年以后取得的进步可以说是神一样,眼下要全面突破的正是7纳米光刻机技术。读一读汉代这首乐府诗,大长我中华精神,我们是不信邪的,祖训如此。
长命无绝衰。 持之不懈的坚持,正为密诀,其实再复杂的技术来自积累,如我们对镜片的加工,蔡司具有上百年之功,我们不过刚刚开始。国家投入重金搞研发,钱是一回事,创新才是灵魂,关键的还是人,急需的是能工巧匠,如蔡司的传承,一家几代都是打磨镜片的,有多少不传之密,正是核心的核心,难得的是扑下身去代代相传,俯首于电光火石之间,去探究那小小的硅片极其细微的沟壑纹理,世界最精密最微小的装备上,浸泡着中国的未来,它的难度,上微人好有一比,两架移动的飞机上,一飞机向另一架飞机的米粒上刻字,精度是一根头发丝的千分之一,难不难呢?上微1100多员工为证,大国工匠一倚其中,他们现在的年龄,平均34岁,正是干大事,出成果的好时候,此时不拼,更待何时。江水为竭,冬雷震震,何时天地相合,而得与君绝,好诗好气魄,二千年前的古人如斯,今者风流,那也是不惧的。
荷兰ASML公司在光刻机市场,特别是高端光刻机市场长期占据着垄断地位。那么全世界为什么只有荷兰才能够制造顶级的光刻机?
为什么连美国、德国、日本这些 科技 专精的国家都没有一家企业能够与荷兰ASML公司匹敌?有书君认为有以下原因:
1、研发费用
已经有高起点的ASML每年将营业收入15%用于研发,而2017年在光刻机投入研发费用高达约97亿人民币。
如今只能仰望ASML的尼康和佳能虽然曾经在光刻机上实力强劲,但是高研发费用也让这两家公司犯愁而不得不选择放弃光刻机高端研发。
而ASML在研发费用上另辟蹊径,仗着自己无可取代的90%市场份额占有率,降低光刻机的产能来吸引各方投资。
使得光刻机的研发过程不会出现资金断链的情况,而投资方也能得到优先购买权。
因为研发费用ASML从来不需太过考虑,所以ASML总是在研发路上走得比别人快。
在我国光刻机只能制造出90nm以制程的芯片时,ASML已经制造出7nm以下制程和低于5nm精度工艺的NXT2000i。
2、专注光刻机领悟
1984年荷兰飞利浦面临经营困境而裁员,ASML在那年从飞利浦独立出来。
因为飞利浦什么领域都想涉猎,导致最后解体。
于是ASML吸取教训,34年来专注研发光刻机技术,而没有涉足芯片或其它领域。
多年的沉淀下来的关键技术,造就了ASML在光刻机一方霸主的地位。
ASML最先进的EUV高达1亿美元,但是却是大家抢破头也难买到的珍品,ASML单就一款产品就可以直接垄断了高端光刻机的市场。
这是ASML长期专注所带来的成果。
3、资源共享的 科技 发展圈
欧洲 科技 发展模式为资源共享型,在认为荷兰ASML公司已经有足够先进的技术后,就不会再花费太多精力在研发光刻机上。
欧洲其它国家不仅不跟荷兰抢占光刻机市场,还为ASML提供光刻机重要的元器件。
德国提供了光学组件,美国提供了激光组件,英法提供芯片和软件,连日本也提供了光刻胶以及化工原料。
在这样的氛围下,ASML只需要专注于光刻机技术的研发,并回报给欧洲其它国家想要的先进光刻机,就能够实现各方互利共赢的局面。
4、收购公司,互补技术缺陷。
ASML在2007年以2.7亿美元收购了美国计算光刻领跑者Brion,Brion致力于检测光刻缺陷及提出相应修正解决方案。
2012年ASML又以26亿美元收购了世界领先的准分子激光源提供商Cymer,使得新型光刻机极紫外(EUV)研发进度加快。
2016年ASML以1000亿收购了世界最大的专营电子束检测技术的HMI,因为HMI可以互补ASML的曝光技术。
这样一个集多方力量支持又在研发路上渐行渐远的ASML是很难超越的。
有书君认为,这样的ASML如果一直保持这个态势,而其它国家不争不抢,那么ASML继续垄断高端光刻机,甚至抢占100%市场份额也不是不可能。
如今,中国正在研发28nm制程的光刻机,希望在2019年进口了ASML的EUV光刻机后,中国研发团队能够研发出更精进的光刻机,打破ASML独占高端光刻机的局面。
光刻机是一种利用光学技术对半导体材料进行加工的机器,它可以认为是计算机技术发展的强大助推器,在人们发现晶体管计算机比电子管计算机的效率提高成千上百倍后,有人又提出,构成晶体管的半导体材料要先行造成晶体管的形态再把晶体管连通起来,其电子学性能还是不高,如果在一大块半导体材料中用外力方法切去一部分,令其在原有材料的基础上形成成千上万个晶体管,其电子学性能就有翻天复地的变化。
究竟何种外力能够加工半导体材料?经过科学实验,人们知道光学技术能够达到这一点,世界上最大的,最有实力的电子照明技术就是荷兰的菲利蒲公司,后来根椐世界产业分工的原因,该公司分列出一个子公司,这个公司利用了菲利蒲公司 历史 上沉淀的光学研究技术,利用了德国提供的精密机械技术,利用了美国提供的光源,利用了世界各地的元件配件,制成了半导体材料的光学加工机器,这种机器由于是由专门人材设计,能工巧匠操作加工而成,所产出的机器性能稳定,品质保证,比同行业厂商的水平高出很多,所以可以认为是世界顶级的光刻机。
笔者在这里要强调的是,上一段内容所讲的四个"利用"一词,并不是一种商业的利用涵义,而是一种深度的合作,德国与美国提供的合作内容是世界上独一无二的顶级科学,工艺,技术组成的,与两国的根本利益息息相关,所以题目中所称的顶级光刻机是指它是世界上独一无二的光刻机。
众所周知,光刻机是芯片生产过程所需的核心设备,这种高精度光机电一体化设备,研发过程是没有什么捷径可走的,精度只能一步步提升。现在市面上最先进的光刻机的确只有荷兰能造,已经能够制造7nm以下制程的芯片,质量最好且每年产量相当有限,预约都已经排在几十年后,可以说达到了有钱也买不到的珍稀程度。
ASML是全球最顶尖的光刻机生产商,也是世界唯一一家的高端光刻机制造商,几乎垄断了这个行业。这家专门生产光刻机的荷兰企业,是从著名电子制造商飞利浦独立出来的一个公司,出身名门,且背后集中了无数资源和丰富的研发经验,拥有近乎完美的德国机械工艺以及世界顶级光学厂商德国蔡司镜头,再加上美国提供的光源使得ASML公司的光刻机发展迅速。
ASML的光刻机中超过90%的零件都是向外采购的,能够在整个设备的不同部位同时获得世界上最先进的技术,ASML还不断整合客户需求,为获取竞争优势掌握了核心技术,在EUV光刻技术上拥有世界第二的专利申请量。 ASML还拥有独特的合作经营模式,就是投资 ASML才能够获得优先供货权, 比如英特尔、三星、台积电、海力士都在ASML中有相当可观的股份,大家资源共享风险平摊, 形成了 半导体行业 庞大的利益共同体。
由于西方国家之间技术可以共享,即使不共享也可以购买,但对于中国来说,ASML高端的光刻机对中国是禁售的,中国只能买到ASML的中低产品,这造成了目前中国半导体工艺难以提升上去。自主创新比任何时候都重要,我们只能靠自己。
荷兰的ASML,中文翻译是阿斯麦,这个公司是全球最大的光刻机设备和服务提供商。垄断了市场80%的份额,在极紫外光(EUV)领域,目前处于垄断地位。曾经一台高端设备卖到了1亿欧元,据说今年更是卖到了5亿欧元。
制造7nm以下制程的芯片,目前荷兰制作的最先进的EUV(极紫外光)光刻机能够做到。这就是因为阿斯麦的技术先进,能够制作光刻机的公司,除了阿斯麦还有尼康和佳能,但是尼康和佳能生产的设备要落后阿斯麦很多,根本不能相提并论。在芯片制作领域,落后对手一点,都很可能会失败,何况尼康和佳能的设备落后于阿斯麦1代甚至2代。所以阿斯麦因为技术先进占据了全球所有的高端光刻机市场。
德国的卡尔蔡司和阿斯麦的合作,光刻机需要顶级的光学镜头。德国的蔡司集团入股了阿斯麦24.9%的股份,并且和阿斯麦长期合作。
阿斯麦进入了垄断地位之后,故意降低产量,然后让下游厂商投资,谁的投资越多,谁就可以优先拿到货源,这也是阿斯麦获得了更加充足的资金。更加使得很多垄断型的大厂成为了自己的合作伙伴。比如我们熟知的英特尔、台积电、三星、海力士都在其中。这也就形成了庞大的利益共同体。
EUV光刻技术上拥有世界第一专利申请量的是德国蔡司,世界第二是阿斯麦,第三是韩国的海力士公司,而这两家公司都是阿斯麦的合作伙伴。
所以高端光刻机号称是世界上最精密的仪器,显示的是国家制造业的尖端水平,世界上顶尖的光刻机只有在荷兰和日本有卖,以荷兰ASML、日本Nikon和日本Canon三大品牌为主。 其中荷兰ASML占据了全球高端光刻机的90%,荷兰的光刻机已经能够制造7nm以下制程的芯片,但是它们的光刻机要出售给哪个国家需要获得美国商务部的同意。 中国科学家正在不断超越,现在上海微电子已经能生产中端光刻机,目前可以制造90nm以下制程的芯片,虽然还有很大差距,但是已经有了很大的飞跃。
荷兰的ASML并不是一家横空出世的高端企业,它出身名门,是从著名电子制造商飞利浦独立出来的一个公司,它掌握着最先进的EUV光刻技术,同时拥有是集成创新的能力,荷兰的ASML公司90%的零件都是向外采购的,英特尔、三星、台积电、海力士等芯片制造企业都在ASML占有股份。
提取失败财务正在清算,解决方法步骤件事就是冷静下来,保持心...
本文目录一览:1、邮政银行2、东吴基金管理有限公司3、邮政...
本文目录一览:1、联发科前十大股东2、中国经济改革研究基金会...
申万菱信新动力5.23净值1、申万菱信新动力股票型证券投...
本文目录一览:1、2000年至2020年黄金价格表2、3002...