80%的市场,这样以后我们的芯片大部分就能自己生产了,就不用在从其他国家进口了。
产业链——在半导体产业中占据重要地位
光刻机又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。光刻机是半导体产业中最关键设备,光刻工艺决定了半导体线路的线宽,同时也决定了芯片的性能和功耗。
光刻机产业的上游主要包括光刻机核心组件和光刻机配套设施,下游则主要应用于半导体/集成电路的制造与封装。
产业政策——政策助力光刻机行业发展
从政策环境上来看,我国对于光刻机行业较为重视。其主要表现在对于整个IC产业链企业的政策优待以及对于半导体设备行业的相关规划与推动。其主要表现在资金方面的补助和人才方面的培养,以及进出口,投融资方面的政策扶持。
在各项政策中较为突出的是《极大规模集成电路制造装备及成套工艺》项目(02专项),其以专项的形式组织了一批国内光刻机企业进行了一系列重点工艺和技术的攻关,有效促进了我国光刻机行业的发展。
技术发展——技术仍在不断进步中
光刻机一般可以分为无掩模光刻机和有掩模光刻机,其具体分类如下:
光刻工艺流程较多,占晶圆制造耗时的40%-50%,光刻技术也在不断的发展,自光刻机面世以来,光刻设备已经进行了四次重大的革新,光刻设备所用的光源,也从最初的g-line,i-line历经KrF、ArF发展到了如今的EUV。目前,EUV光刻机设备被ASML完全垄断,ASML的EUV光刻机市占率达到100%。
——以上数据参考前瞻产业研究院《中国半导体产业战略规划和企业战略咨询报告》。
众所周知,光刻机和芯片的厚薄程度和芯片的精良程度息息相关。我国缺乏光刻机技术和设备,因此,我国经常会与国外光刻机制造公司进行合作,从而保证国内生产的芯片可以达到国际标准。然而,我国发展芯片和研发芯片过程中遇到了许多困难和挫折,这也使得国产光刻机缓解了部分科研人员的压力。现如今,十亿资金涌入国产光刻机市场,光刻机之所以会到达如此火爆的程度,是因为光刻机与芯片有着很大的关系。我国想拥有一款自主研发的芯片,就必须开展国产光刻机的建造和发展。
荷兰光刻机并不是中国芯片的救命稻草
众所周知,我国通过与世界光刻机十分发达的国家合作,逐步满足国内手机芯片对光刻机的需求。然而,大部分发达国家会采取垄断措施,一方面:为了避免中国拥有光刻机技术之后,中国芯片逐步占领国际市场。另外一方面:每个国家都想分得一杯羹,这也使得大部分拥有资金和科学技术的国家会减少与崛起国家的合作。对于我国芯片市场来说,荷兰的光刻机并不是中国芯片的救命稻草,它只能缓解国内芯片的压力。
第二个原因:光刻机技术发展刻不容缓
大家应该都听说过华为芯片数量不够用,华为既要保证推出的新款机型拥有最为合适的手机芯片,华为公司还要保证老款手机的出货量。更何况华为公司的芯片研发速度特别快,可是华为公司却很难自主生产芯片。如果我国想完全掌握芯片生产和研发的全过程,势必要摆脱其他国家的技术垄断,共同开发和利用国内的光刻机。我国芯片明显出现空缺,因此我国必须发展光刻机技术。
第三个原因:国家大力支持该技术的建设与完善
或许每一个人使用的手机品牌不同,但大部分手机和电脑的芯片是决定手机和电脑性能的关键。尽管许多中国人是出于爱国之情才会购买华为手机,如今,华为公司的手机性能非常好,这也使得越来越多的人主动购买华为手机。国家大力支持信息产业和芯片产业的发展,而光刻机技术决定芯片发展的速度,因此,国家大力支持国产光刻机。
总的来说,光刻机和芯片存在聚生分死的关系,芯片必须通过光刻机才能问世。
按照高端、中端、低端三个档次来划分的话,中国目前是属于第三档,正在努力的向第二档迈进。
高端光刻机市场被ASML垄断高端光刻机的市场目前只有ASML一家,也算是应了那一句话“无敌是多么,多么寂寞”。有朋友习惯把ASML生产的高端光刻机叫“万国牌光刻机”,主要是因为光刻机并不算ASML自己独立生产完成的,95%的零件都是从其他国家采购的,但是这依旧无法动摇ASML在高端光刻机市场的地位。目前ASML的主流产品是7nm的光刻机,5nm的光刻机据说已经研发完成,正在准备量产。一旦这些5nm的光刻机开始售卖,到时候对手机芯片来说将会是又一场革命。
中端光刻机市场ASML、尼康、佳能相互竞争其实说竞争有点过了,按照目前的情况来看是ASML占据大优势,尼康和佳能陪跑。日本的尼康和佳能其实在十年前还是和ASML同等水平,但是由于方向选择错误,进而在光刻机进程中逐渐落败,高端光刻机市场也从之前的三足鼎立变成了现在asml一家独大。由于尼康和佳能在高端光刻机市场毫无优势,所以两家公司已经在光刻机研发方面投入越来越小。佳能已经放弃了光刻机的生产,尼康也只是保留了小部分的产能;可能在不久的未来,两家公司的中端光刻机也没有任何市场了。
低端光刻机市场上海微电子非常有竞争力虽说中国的光刻机在中高端都没有像样的产品,但是在低端光刻机市场上表现十分亮眼。在2018年上海微电子出货光刻机50-60台,在2019年出货量也达到了60台左右,这个成绩还是十分喜人的。目前上海微电子出货的最先进的光刻机是90nm的,还是离中端光刻机有一定距离。同时我们需要注意的是上海微电子性质其实和ASML公司有一点类似,他们都更像是组装商。比如上海微电子生产的光刻机中的光栅元件等还是来自于进口,并没有实现国产化,依旧有着被人卡脖子的风险。
由于早些年国内对光刻机这块并不算重视,导致中国光刻机的起步晚、资金投入少、人才也相对不足,这些都是需要解决的问题。除非由国家牵头并且进行人才资源的相关倾斜,否则国产光刻机最多也就能达到中端水平,基本上不具备追赶上ASML公司的可能性。
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