光刻機(jī)是如今半導(dǎo)體行業(yè)的命脈,那這個(gè)命脈為什么被ASML所掌控?
光刻機(jī)(lithography)又名:掩模對(duì)準(zhǔn)曝光機(jī),曝光系統(tǒng),光刻系統(tǒng)等,是制造芯片的核心裝備。它采用類(lèi)似照片沖印的技術(shù),把掩膜版上的精細(xì)圖形通過(guò)光線的曝光印制到硅片上。
7月6日,外交部發(fā)言人趙立堅(jiān)主持例行記者會(huì)。有記者提問(wèn),美方稱(chēng)要求荷蘭禁止向中方出口用于制造芯片的光刻機(jī)技術(shù),你對(duì)此有何評(píng)論?如果這個(gè)公司按美國(guó)的要求這么做的話,中方是否會(huì)對(duì)美方或者是荷蘭的相關(guān)公司采取反制措施?
趙立堅(jiān)指出,這是美方濫用國(guó)家力量、倚仗技術(shù)霸權(quán)搞脅迫外交的又一例證。這也是典型的技術(shù)恐怖主義。在當(dāng)前全球化背景下,美方一再將科技和經(jīng)貿(mào)問(wèn)題政治化、工具化、意識(shí)形態(tài)化,對(duì)別國(guó)搞技術(shù)封鎖、技術(shù)脫鉤,這只會(huì)讓其他國(guó)家更加警醒。在技術(shù)上一味依靠美國(guó)行不通,這也將促使各國(guó)加快實(shí)現(xiàn)科技自主、自立自強(qiáng)。
趙立堅(jiān)稱(chēng),企圖堵別人的路,最終只會(huì)堵死自己的路。我們希望美方秉持客觀公正立場(chǎng),從自身長(zhǎng)遠(yuǎn)利益和公平公正市場(chǎng)原則出發(fā),能夠做出相應(yīng)的決定。我們也相信有關(guān)方面能夠保持獨(dú)立自主,能夠做出獨(dú)立的決定。
美國(guó)正在推動(dòng)荷蘭政府禁止ASML向中國(guó)大陸出售包括DUV光刻機(jī)在內(nèi)的設(shè)備,試圖通過(guò)卡住芯片制造的“喉嚨”來(lái)擴(kuò)大其遏制中國(guó)大陸崛起的行動(dòng)。
目前ASML已經(jīng)無(wú)法向中國(guó)大陸出售其最先進(jìn)的極紫外(EUV)光刻系統(tǒng),單臺(tái)售價(jià)高達(dá)1.6億歐元(1.64億美元),因?yàn)樗鼰o(wú)法獲得荷蘭政府的出口許可證。
如果荷蘭同意,這將大大擴(kuò)大現(xiàn)在禁止進(jìn)入中國(guó)大陸的芯片制造設(shè)備的范圍和類(lèi)別,這可能對(duì)從中芯國(guó)際到華虹半導(dǎo)體等中國(guó)大陸芯片制造商造成嚴(yán)重的沖擊。
ASML CEOPeter Wennink今年早些時(shí)候曾表示,不希望禁止向中國(guó)大陸客戶(hù)銷(xiāo)售DUV光刻設(shè)備。截止發(fā)稿,ASML的美國(guó)存托憑證跌幅擴(kuò)大到了8.3%,這是自2020年3月以來(lái)的最大盤(pán)中跌幅。
在半導(dǎo)體生產(chǎn)中,光刻機(jī)是核心設(shè)備,它不僅決定了芯片制造的工藝水平,而且是耗時(shí)最多、成本最高的一步,目前先進(jìn)的7nm、5nm及接下來(lái)的3nm、2nm都需要EUV光刻機(jī),一臺(tái)這樣的光刻機(jī)售價(jià)將近10億人民幣,但目前還是供不應(yīng)求。
目前,荷蘭的ASML公司可以生產(chǎn)光刻機(jī),他們的產(chǎn)能將決定全球先進(jìn)工藝擴(kuò)張的速度,所以代工龍頭臺(tái)積電、三星半年以來(lái)也在因?yàn)闋?zhēng)搶最先進(jìn)光刻機(jī)打的不可開(kāi)交。
不難看出,光刻機(jī)是如今半導(dǎo)體行業(yè)的命脈,那這個(gè)命脈為什么被ASML所掌控?
作為制造芯片最先進(jìn)的設(shè)備,光刻機(jī)的先進(jìn)程度直接決定了芯片的制程工藝。ASML發(fā)言人稱(chēng),更高的光刻分辨率將允許芯片縮小170%,同時(shí)密度增加2.9倍。未來(lái)比3nm更先進(jìn)的工藝將極度依賴(lài)高NA EUV光刻機(jī)。
隨著芯片越來(lái)越精密,更高數(shù)值的孔徑意味著更小的光線入射角度,也意味著能夠用來(lái)制造尺寸更小、速度更快的芯片。三星、臺(tái)積電都希望通過(guò)獲得下一代EUV光刻機(jī),從而在未來(lái)2nm技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
近日,韓國(guó)三星電子副會(huì)長(zhǎng)李在镕又馬不停蹄奔赴歐洲,外媒報(bào)道,三星電子副董事長(zhǎng)李在镕已結(jié)束與 ASML 公司的會(huì)談,并就韓國(guó)三星引進(jìn)下一代高數(shù)值孔徑 High-NA EUV 光刻設(shè)備達(dá)成了協(xié)議。High-NA EUV 作為 ASML 公司的下一代光刻設(shè)備,與 EUV 光刻設(shè)備相比,雕刻出的電路更為精細(xì)。而一臺(tái)High-NA EUV 光刻設(shè)備的價(jià)格估計(jì)為 5000 億韓元(約 25.85 億元人民幣),是現(xiàn)有 EUV 光刻設(shè)備價(jià)格的兩倍。盡管如此,三星也在試圖購(gòu)進(jìn)多至10臺(tái)機(jī)器,有韓國(guó)業(yè)內(nèi)人士表示:如果三星采購(gòu) 10 臺(tái) High-NA EUV 光刻設(shè)備,將花費(fèi)超過(guò) 5 萬(wàn)億韓元(約 258.5 億元人民幣),因此政府可能會(huì)下場(chǎng)支持。
三星這么做,也是為了盡快追趕臺(tái)積電。6月17日臺(tái)積電舉行的技術(shù)論壇上,作為晶圓代工龍頭的臺(tái)積電首次披露,到2024年,臺(tái)積電將擁有ASML最先進(jìn)的高數(shù)值孔徑極紫外high-NA EUV光刻機(jī),用于生產(chǎn)納米片晶體管(GAAFET)架構(gòu)的2nm(N2)芯片,預(yù)計(jì)在2025年量產(chǎn)。
盡管臺(tái)積電業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)資深副總經(jīng)理張曉強(qiáng)稱(chēng),臺(tái)積電2024年還不準(zhǔn)備運(yùn)用新的高數(shù)值孔徑EUV工具生產(chǎn),引進(jìn)的光刻機(jī)將主要用于與合作伙伴的研究,但臺(tái)積電此次成功引進(jìn)最先進(jìn)的光刻機(jī),無(wú)疑將進(jìn)一步鞏固自身在先進(jìn)制程研發(fā)方面的領(lǐng)先地位。
ASML公司作為一家高端的光刻機(jī)制造公司,擁有光刻機(jī)的整個(gè)生產(chǎn)制造鏈,致力于打造自己的一體化光刻機(jī)制造流程。一開(kāi)始其實(shí)ASML也是一個(gè)名不見(jiàn)經(jīng)傳的小公司,從一點(diǎn)一滴做起來(lái)的,經(jīng)過(guò)了十幾年的研發(fā)之路,ASML公司才開(kāi)始在光刻機(jī)領(lǐng)域展露風(fēng)頭。而后,ASML公司越做越大,躋身到了光刻機(jī)的一線梯隊(duì)。在后來(lái),ASML公司率先研制出了EUV光刻機(jī),這使得了自己一躍變成了光刻機(jī)制造行業(yè)的“老大哥”,開(kāi)始在國(guó)際上名聲四起。
有一句話說(shuō)得好,當(dāng)一個(gè)人站在巔峰的時(shí)候,也是他要開(kāi)始走下坡路的時(shí)候了。外媒目前對(duì)于ASML都一致不看好,表示:“ASML的時(shí)代正在宣告結(jié)束?!蹦敲矗烤故前l(fā)生了什么事使得外界有如此看法呢?
目前,很多芯片廠商都已經(jīng)暫停了對(duì)新型芯片的工藝升級(jí),就拿蘋(píng)果為例,目前最新款的蘋(píng)果13仍然使用的是A15芯片,而Pro使用的則是A16芯片,而蘋(píng)果官宣下款新手機(jī)仍然會(huì)使用A15,而不會(huì)大量替換為A16。從目前的情況來(lái)說(shuō),5nm的芯片已經(jīng)能夠滿足新型手機(jī)以及電子設(shè)備的需求了,再大量更換最新的芯片也并不會(huì)有質(zhì)的飛躍,所以很多公司為了節(jié)省成本,暫停了對(duì)新型芯片的更換升級(jí)。那么,取消了對(duì)新型芯片的研發(fā)工作,自然就用不到最新款的光刻機(jī)了,因此ASML公司會(huì)比較難受。
并且,ASML公司的EUV光刻機(jī)成本巨大,一款EUV光刻機(jī)的成本就要數(shù)十億,很多公司對(duì)此都望而卻步。而我國(guó)公司更是通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了不用EUV光刻機(jī)也能制造芯片的能力。這些年,很多半導(dǎo)體業(yè)界都開(kāi)始推廣NIL光刻機(jī),這是一款價(jià)格便宜耗電少,但是性能與EUV幾乎相差無(wú)幾的光刻機(jī),所以遭到了很多企業(yè)的喜愛(ài)。這也就表示ASML公司的EUV光刻機(jī)將會(huì)失去更多的市場(chǎng)。