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光刻機(jī)的三大誤區(qū)

2022-09-27
來(lái)源:半導(dǎo)體風(fēng)向標(biāo)
關(guān)鍵詞: 光刻機(jī) DUV 紫外線 英特爾

1/ DUV和EUV被限,國(guó)內(nèi)擴(kuò)產(chǎn)邏輯破了?

光刻機(jī)大致分為兩類:

1)DUV深紫外線光刻機(jī):可以制備0.13um到28/14/7nm芯片;

2)EUV極紫外線光刻機(jī):適合7nm到5/4/3nm以下芯片。

目前情況下DUV光刻機(jī)并不限制中國(guó),還在正常供應(yīng),因?yàn)楣?yīng)商主要來(lái)自于歐洲荷蘭的ASML以及日本Nikon、佳能,并不直接受美國(guó)禁令,但EUV目前并未買到。

回顧光刻機(jī)的歷史,我們發(fā)現(xiàn):DUV技術(shù)由日本和荷蘭獨(dú)立發(fā)展:自2006年超越尼康成為全球光刻機(jī)龍頭以后,其行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位維持至今。同時(shí),由于核心浸沒(méi)式技術(shù)主要來(lái)自臺(tái)積電,所以美國(guó)在DUV領(lǐng)域不具備統(tǒng)治地位,ASML向中國(guó)出貨DUV光刻機(jī)也無(wú)需得到美國(guó)授權(quán)。

EUV自出生就被美國(guó)從資本和技術(shù)層面全面掌控(與DUV有本質(zhì)的不同):1997年EUV LLC聯(lián)盟成立,由英特爾和美國(guó)政府牽頭成。ASML在2007年收購(gòu)美國(guó)Brion,獲取了光刻技術(shù)后,成功開(kāi)啟并購(gòu)美國(guó)光刻企業(yè)之路。至此,美國(guó)開(kāi)始在EUV技術(shù)方面滲入ASML。2012年,英特爾、三星、臺(tái)積電共同買入ASML23%的股權(quán),獲得了ASML光刻機(jī)的優(yōu)先供貨權(quán),成為了利益共同體。

2/ 有了光刻機(jī)就能造芯片?

其實(shí)光刻只是半導(dǎo)體前道7大工藝環(huán)節(jié)(光刻、刻蝕、沉積、離子注入、清洗、氧化、檢測(cè))中的一個(gè)環(huán)節(jié),雖然是最重要的環(huán)節(jié)之一,但是離開(kāi)了其他6個(gè)環(huán)節(jié)中的任何一個(gè)都不行。

集成電路的制造工藝分為“三大四小”工藝:三大(75%):光刻、刻蝕、沉積;四?。?5%):清洗、氧化、檢測(cè)、離子注入。

一般情況下光刻占整條產(chǎn)線設(shè)備投資的30%,與刻蝕機(jī)(25%)、PVD/CVD/ALD(25%)并列成為最重要的三大前道設(shè)備之一,所以并不是有了光刻機(jī)就能造芯片,光刻只是芯片制造工藝流程的中的一個(gè),還需要其他6大前道工藝設(shè)備的支撐,其重要程度與光刻機(jī)同等重要。

3/ 中國(guó)最緊迫的是造出光刻機(jī)?

其實(shí)目前中國(guó)并不缺光刻機(jī),缺的是其他6大類被美國(guó)廠商把持的工藝設(shè)備(沉積、刻蝕、離子注入、清洗、氧化、檢測(cè))。

中國(guó)半導(dǎo)體未來(lái)將從全部外循環(huán),轉(zhuǎn)向外循環(huán)+內(nèi)循環(huán)的雙循環(huán)架構(gòu),基于半導(dǎo)體是全球化深度分工的現(xiàn)實(shí),外循環(huán)也就是團(tuán)結(jié)非美系設(shè)備商依舊是重點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)的選擇。

目前前道設(shè)備格局是:1)光刻機(jī):由歐洲ASML和日本Nikon和Canon壟斷;2)刻蝕、沉積、離子注入、清洗、氧化、檢測(cè)設(shè)備:由美國(guó)和日本壟斷,其中檢測(cè)設(shè)備由美系的KLA深度壟斷。

所以現(xiàn)在中國(guó)半導(dǎo)體擴(kuò)產(chǎn)大背景下的內(nèi)外雙循環(huán)的當(dāng)務(wù)之急是依靠國(guó)產(chǎn)和聯(lián)合歐洲、日本去替代美國(guó)把持的非光刻設(shè)備,所以,與絕大多數(shù)人理解的不同,中國(guó)半導(dǎo)體制造并不缺光刻機(jī)。



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