光刻機(jī),被稱為現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)之花,制造難度非常大,全世界只有少數(shù)幾家公司能夠制造。其售價(jià)高達(dá)7000萬美金。用于生產(chǎn)芯片的光刻機(jī)是中國在半導(dǎo)體設(shè)備制造上最大的短板,國內(nèi)晶圓廠所需的高端光刻機(jī)完全依賴進(jìn)口。
半導(dǎo)體行業(yè)投資機(jī)遇
半導(dǎo)體是典型的技術(shù)密集型行業(yè),當(dāng)前與美國、日本等發(fā)達(dá)國家存在較大差距,處于發(fā)展初期的國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè),有先天市場優(yōu)勢(shì),未來增長空間巨大。
當(dāng)然,半導(dǎo)體行業(yè)前期研發(fā)投入較大,企業(yè)利潤稍顯不足,投資者需要有足夠耐心,假以時(shí)日產(chǎn)品研發(fā)成功,由于行業(yè)壁壘較高,企業(yè)護(hù)城河更寬,行業(yè)利潤非常可觀。
2020 年 5G 將迎來規(guī)模商用,而5G 智能手機(jī)相較于 4G 手機(jī),射頻前端等芯片價(jià)值量將大幅提升,受 5G智能手機(jī)出貨拉動(dòng),半導(dǎo)體制造、封測的產(chǎn)能利用率有望大幅提升。
此外,為促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展而成立的國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(大基金),二期基金已經(jīng)成立,資金規(guī)模超達(dá)2041億元,重點(diǎn)投向半導(dǎo)體上游設(shè)備和材料領(lǐng)域。
綜上所述:半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期,板塊迎來投資潮,疊加未來幾年5G應(yīng)用變現(xiàn),布局半導(dǎo)體行業(yè)正當(dāng)時(shí)。
國產(chǎn)光刻機(jī),走在曲折但奮進(jìn)的路上
ASML雖然偉大,但畢竟是別人家的。對(duì)于中國來說,只有自己掌握了核心科技,才能不被外界掣肘。
中國對(duì)光刻機(jī)的研究起步并不晚,大概在上世紀(jì)70年代,早期的型號(hào)主要是接觸式光刻機(jī)。所謂接觸式光刻機(jī),也就是光罩貼在晶圓上的。中科院1445所在1977年研制出了一臺(tái)接觸式光刻機(jī),比美國晚了二十年左右。
兵進(jìn)光刻機(jī),中國芯片血勇突圍戰(zhàn)
1985年,機(jī)電部45所研制出了第一臺(tái)分步投影式光刻機(jī),而美國在1978年研制出這種光刻機(jī),當(dāng)時(shí)使用的是436nm G線光源。
90年代的時(shí)候,國內(nèi)光刻機(jī)在技術(shù)上和國外其實(shí)相差還不遠(yuǎn),大概相當(dāng)于國外80年代中期的水平。
不過要知道,光刻機(jī)這種東西,工藝(即采用光源的波長)每向前進(jìn)一個(gè)臺(tái)階,制造的難度、需要的資金,都是指數(shù)級(jí)增長的,越往后越難搞。
2000年開始,我國開始啟動(dòng)研究193nm ArF光刻機(jī)的項(xiàng)目。正如前文所說,那個(gè)時(shí)候ASML已經(jīng)正在研究EUV光刻機(jī)了。
2002年,光刻機(jī)被列入國家863重大科技攻關(guān)計(jì)劃,由科技部和上海市共同推動(dòng)成立上海微電子裝備有限公司來承擔(dān)。
上海微電子基本上也代表了目前國產(chǎn)光刻機(jī)的最高水平。經(jīng)過十多年的發(fā)展,目前其自主研發(fā)的600系列光刻機(jī)可以實(shí)現(xiàn)90nm制程工藝芯片的量產(chǎn),使用的還是193nm ArF光源。
很明顯,從制程工藝的角度上看,國產(chǎn)光刻機(jī)目前和ASML差距非常大。不過,國際上其他國家也基本沒有量產(chǎn)157nm及以下光刻機(jī)的,從這個(gè)角度看,國產(chǎn)光刻機(jī)和除ASML之外的國際水準(zhǔn)也并未落后多少。
目前上海微電子還在研究為65nm制程芯片服務(wù)的光刻機(jī),什么時(shí)候能夠做出來,還不好說。
總之,目前國產(chǎn)光刻機(jī)能實(shí)現(xiàn)的制程水平還卡在90nm,和ASML差距明顯,高端光刻機(jī)還是要靠進(jìn)口。
半導(dǎo)體行業(yè)沒有捷徑
世界局勢(shì)風(fēng)云變幻,現(xiàn)實(shí)不斷催促我們必須盡快在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域有所突破。
但是,在這個(gè)產(chǎn)業(yè)里,其實(shí)也沒有什么捷徑或者彎道超車的路可走,只有一個(gè)制程節(jié)點(diǎn)一個(gè)制程節(jié)點(diǎn)地去攻破,積淀技術(shù)。想要追趕國際領(lǐng)先的水平,只有付出更多的精力,投入更多的資源。
光刻機(jī),當(dāng)然至關(guān)重要,但并不是說,花錢買來一臺(tái)EUV光刻機(jī),中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)就能一躍而上。
同時(shí),這個(gè)行業(yè)進(jìn)化節(jié)奏之快,對(duì)于科研人員來說,也沒有太多成績上的激勵(lì),必須十年甚至幾十年如一日地沉下心來去做。
而這,是ASML能夠崛起的原因,也是我們想要實(shí)現(xiàn)追趕的唯一途徑。