中国企业与尼康、佳能共同研发光刻机
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光刻机作为芯片制造最重要的设备,目前在全球市场上都是稀缺资源。在光刻机设备市场上,尤其是EUV光刻机设备,几乎被ASML垄断。全球光刻机出货量99%集中在ASML、尼康和佳能,ASML份额最高。由于美国的技术封锁,我国收购ASML技术几乎毫无可能,那么同样有高端EUV光刻机技术的日本尼康和佳能是否可以合作共赢?
除华为外,国内晶圆大厂半导体进口设备也遭断供,另据路透社报道,美国正考虑对半导体制造设备及相关软件、激光器、传感器等技术的出口进行新的限制,美对我半导体产业的打压已有蔓延之势。而芯片制造始终是我国半导体产业的薄弱环节,唯有突破光刻机技术,才能掌握芯片自主。
一、自主与合作
光刻机被誉为“半导体工业皇冠上的明珠”,要造出造芯片的机器,并不是一件容易的事,它不仅仅是拥有约10万个零部件般复杂,也不仅仅是集合了数学、光学、流体力学、自动化、图像识别等10余个领域般综合,还要都是顶级的,一个技术突破不算突破,全部突破才算整体前进一步,这是最难的。
说阿斯麦光刻机代表西方制造工业的最高水平并不为过,一台最先进的EUV光刻机,镜头来自德国卡尔蔡司,大功率光源来自美国赛摩,精密加工技术来自瑞典,浸没双工作台来自荷兰,特殊复合材料来自日本等等,在阿斯麦供应商中有很多隐形冠军,它们可能并不太知名,但无法忽视的是,这些几乎都是同行业中的佼佼者。
如果说在某一个领域做好或许不是难事,比如中微公司2017年就成功研发出了世界上第一台5纳米刻蚀机,但这并不代表国内芯片制造工艺达到5纳米水平,到目前为止最先进的国产光刻机仅为90纳米,最薄弱的环节才代表真实的水平,国产光刻机要出头,势必要做到与阿斯麦更接近的水平,但也意味着要在细分领域全部做好。
谁也不是三头六臂,神通广大,造好光刻机,除了发展自主技术,开放合作是很有必要的。
二、日经递橄榄枝
最近日经新闻有一篇关于中国半导体产业的报道,文章指出,随着美国的封锁和打压,长远来看,美国此举可能会助推重工半导体产业的自立与发展,目前中国半导体仍可迂回以对。
文章主要提到几点:
一是中国有1000多家新兴的半导体相关公司,如果华为和中芯从这些公司购买进口的半导体芯片、设计软件以及生产设备,实际上就可以进行半导体采购并扩充制造设备;Synopsis共同执行长Aart de Geus表示:“在中国有很多半导体相关企业(除华为外)都在大量购买,这种情况无法避免国内的转售。”
二是联发科对美国的销售额很少,该公司虽已停止对华为供货,但也有可能会继续接受华为的订单并准备接受美国制裁,联发科可以在不投诉最终用户详细信息的情况下订单生产,台积电同样可以。
对上世纪70/80年代崛起的日本半导体产业来说,通过不同的方法将技术从美国带回日本,从模仿再到超越,成就90年代的半导体霸主是可能的,但时代背景不同,通过规避限制出口并不是长远之计,SWIFT跨国结算系统掌握在美国手上,所有国际账户信息,都在美国的掌控之中,会导致更多的企业被限制。
文章提到的另一方案或许更有前景,EUV以外的光刻机,日本的尼康和佳能也可以制造,业界有关人士表示:“中国企业拟向两家日本公司提供资金,要求共同开发除EUV以外的新型光刻机。”
目前只有荷兰的阿斯麦能够制造EUV光刻机,而大部分基础技术的知识产权都由美国掌握,如果走别人的路,知识产权的约束会很多,当芯片制程工艺接近摩尔定律极限,3D堆叠技术正在成为延续摩尔定律的主角,研发新的光刻机或许是弯道超车的机会,就像2000年前后阿斯麦凭借浸入式光刻技术超越尼康一样,每一次弯道超车都离不开新技术、新材料的颠覆。
当年美国建立EUV LLC联盟搞高端光刻机,几乎半导体业界所有的巨头都被邀请来了,唯独尼康排除在外,最后单打独斗的尼康,自然干不过人家联盟,不知尼康是否因此耿耿于怀?如今国产光刻机需要合作,尼康正好有技术积累,尼康是否有心被阿斯麦碾压二十年后再扳回一城?结果值得期待。
现在尼康最先进的光刻机是45-22纳米,虽然跟阿斯麦有几代的差距,但在单打独斗的日子里,技术几乎都是自己的,受美国方面的制约更少。
三、结语
2012年日本存储芯片企业尔必达被美光收购,去年11月,原社长坂本幸雄就任紫光集团高级副总裁,紫光旗下核心企业长江存储主打存储芯片;
曾就职瑞晶总经理的陈正坤,后瑞晶被美光收购,陈正坤加入联电,后来到大陆协助福建晋华建存储芯片厂,当被问及为什么加入联电和中国大陆DRAM技术合作研发计划,陈感性地说,当年瑞晶被兼并对他冲击很大,且自主开发DRAM技术一直是他心中的梦想,希望这个梦想在这里播种开花。
中国半导体产业崛起,除了开放合作,还要寻找合适的领头羊。