《電子技術(shù)應(yīng)用》
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“中國不太可能獨(dú)立造出頂尖光刻機(jī),但...”

2022-01-22
來源:觀察者網(wǎng)

“中國不太可能獨(dú)立復(fù)制(replicate)出頂尖的光刻技術(shù),因?yàn)?a class="innerlink" href="http://ihrv.cn/tags/阿斯麥" target="_blank">阿斯麥依賴于不懈的創(chuàng)新,以及整合只有從非中國供應(yīng)商處才能獲得的零部件。但我的意思并不是絕對不可能,因?yàn)橹袊奈锢矶珊臀覀冞@里是一樣的。永遠(yuǎn)別那么絕對(Never say never),他們肯定會(huì)嘗試的?!碑?dāng)?shù)貢r(shí)間1月19日,荷蘭光刻機(jī)巨頭阿斯麥(ASML)CEO溫彼得(Peter Wennink)表示。

光刻是芯片制造的核心環(huán)節(jié),也是研發(fā)難度最大的半導(dǎo)體設(shè)備。目前,阿斯麥壟斷著全球最頂尖的光刻機(jī)市場,該公司也因此被美國視為圍堵中國大陸芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“政治棋子”。溫彼得在做出上述表述的同時(shí)還透露,阿斯麥尚未獲得向中國大陸出口最先進(jìn)光刻機(jī)的許可,但一些生產(chǎn)成熟制程的光刻機(jī)出口并不受限制。

CINNO Research半導(dǎo)體事業(yè)部總經(jīng)理Elvis Hsu在接受觀察者網(wǎng)采訪時(shí)表示,光刻機(jī)是半導(dǎo)體制造設(shè)備價(jià)格占比最高的部分約25-30%,其研發(fā)難點(diǎn)在于曝光光源、對準(zhǔn)系統(tǒng)和透光鏡頭等技術(shù)的整合,以及龐大資金投入。目前,國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的光刻機(jī)研制廠家是上海微電子,可以穩(wěn)定生產(chǎn)90/65nm制造工藝的光刻機(jī)。

剛過去的2021年是全球芯片短缺最嚴(yán)重的一年,作為半導(dǎo)體制造關(guān)鍵設(shè)備提供商,阿斯麥1月19日也拿出一份亮眼業(yè)績。財(cái)報(bào)顯示,阿斯麥2021年總營收為186億歐元(約合人民幣1339億元),同比增長33%;凈利潤為59億歐元(約合人民幣425億元),同比增長66%;毛利率為53%,比上年同期提高4個(gè)百分點(diǎn)。

阿斯麥CEO溫彼得表示,2021年?duì)I收中有63億歐元來自42個(gè)EUV系統(tǒng)(極紫外光刻機(jī))訂單,比上年多11個(gè)。該公司在過去一年經(jīng)歷許多挑戰(zhàn),市場需求比最大產(chǎn)能高出40%至50%。為提高對客戶的支持,該公司選擇縮短周期以運(yùn)送更多設(shè)備,主要通過快速發(fā)貨流程跳過工廠的一些測試,并在客戶現(xiàn)場進(jìn)行最終測試和正式驗(yàn)收。雖然這會(huì)使收入確認(rèn)推遲到客戶正式驗(yàn)收前,但能幫助客戶提早進(jìn)行晶圓生產(chǎn)。

增加員工數(shù)量,也成為阿斯麥應(yīng)對需求增長的方法。溫彼得表示,該公司計(jì)劃在今年年底前將員工人數(shù)從目前的3.15萬人增加到3.5萬人。他透露,該公司在2021年凈增加4000多名新員工,到2022年底,員工人數(shù)將比2020年底增加近30%。不過,溫彼得表示,該公司可能需要兩到三年才能實(shí)現(xiàn)供需平衡。隨著新工廠的建設(shè),到2025年或2026年,全球半導(dǎo)體行業(yè)甚至可能出現(xiàn)“某種程度的供過于求”。

單從四季度來看,阿斯麥實(shí)現(xiàn)營收50億歐元,毛利率達(dá)到54.2%,凈利潤18億歐元;新增訂單金額71億歐元。期內(nèi),該公司共出貨82臺(tái)光刻系統(tǒng),環(huán)比上季度增加3臺(tái);其中EUV光刻系統(tǒng)11臺(tái),比上個(gè)季度減少4臺(tái);在所有出貨中,73%光刻機(jī)被用于邏輯工藝制造,27%的光刻機(jī)用于存儲(chǔ)芯片生產(chǎn)。

從出貨地來看,中國臺(tái)灣依然是阿斯麥的最大市場,四季度有51%的光刻系統(tǒng)發(fā)往當(dāng)?shù)兀急拳h(huán)比提升5個(gè)百分點(diǎn);韓國是該公司第二大市場,同期有27%的光刻系統(tǒng)發(fā)往當(dāng)?shù)?,占比環(huán)比下降6個(gè)百分點(diǎn);中國大陸是阿斯麥第三大市場,四季度有22%的光刻系統(tǒng)向當(dāng)?shù)爻鲐?,占比提?2個(gè)百分點(diǎn)。2021年三季度,美國和日本分別在阿斯麥出貨中占比10%和1%,但四季度占比均意外降為0,具體原因尚不清楚。

阿斯麥光刻機(jī)出貨信息

過去幾年,阿斯麥一直在研發(fā)高數(shù)值孔徑(0.55 NA)EUV光刻機(jī)。這種EUV光刻機(jī)采用最新的光學(xué)設(shè)計(jì),具有更高的分辨率(由13nm升級到8nm),可以使芯片面積縮小1.7倍,晶體管密度增加2.9倍。與目前的0.33 NA EUV光刻機(jī)相比,0.55 NA光刻機(jī)可以顯著提高良率、降低成本和縮短生產(chǎn)周期。當(dāng)然,0.55 NA光刻機(jī)的價(jià)格也相當(dāng)昂貴,每臺(tái)售價(jià)約為3億美元(約合人民幣19億元),比0.33 NA光刻機(jī)售價(jià)高出一倍。

目前,臺(tái)積電等生產(chǎn)7nm-5nm制程的芯片采用的都是0.33 NA EUV光刻機(jī),而第一代0.55 NA光刻機(jī)TWINSCAN EXE:5000還在研發(fā)過程中,預(yù)計(jì)2023年上市。早在2018年,英特爾就率先向阿斯麥下單第一代0.55 NA EUV光刻機(jī),該公司也有望成為首個(gè)高數(shù)值孔徑EUV光刻機(jī)的使用者,并將其用于3nm及以下制程。

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阿斯麥NXE3400型EUV光刻機(jī)(0.33 NA) 圖源:阿斯麥官網(wǎng)

在本次披露財(cái)報(bào)時(shí),阿斯麥透露,該公司在2021年四季度收到一份TWINSCAN EXE:5000光刻機(jī)訂單,累計(jì)訂單達(dá)到5份。與此同時(shí),該公司還在2022年初收到下一代高數(shù)值孔徑EUV光刻機(jī)TWINSCAN EXE:5200的首份訂單,下單的還是英特爾。從路線圖來看,TWINSCAN EXE:5200預(yù)計(jì)最快2024年底投入使用,2025年開始大規(guī)模應(yīng)用于2nm甚至以下先進(jìn)制程的生產(chǎn)。國外曾有分析師直言,“我敢打賭,英特爾為這一權(quán)利花了很多錢,因?yàn)樗隙ú皇俏ㄒ幌胂鹊玫竭@種機(jī)器的公司”。

展望新一年的業(yè)績,阿斯麥預(yù)計(jì)其2022年一季度銷售收入約為33億-35億歐元,環(huán)比下滑30%-34%。溫彼得對此解釋稱,由于大量的快速出貨,約有20億歐元的預(yù)期收入將從第一季度轉(zhuǎn)移到后續(xù)季度,這也是該公司一季度預(yù)期銷售額較低的原因??v觀全年,即使考慮到目前6個(gè)EUV系統(tǒng)的快速出貨相關(guān)收入將轉(zhuǎn)移至2023年,該公司2022年的營收增長仍將達(dá)20%左右。

但這個(gè)說法遭到中國臺(tái)灣半導(dǎo)體分析師陸行之的質(zhì)疑。他提到,2021年四季度,阿斯麥存儲(chǔ)器芯片用光刻機(jī)營收占比環(huán)比下滑12個(gè)百分點(diǎn),同期確認(rèn)收入的EUV也低于原預(yù)期,或許是韓國三星、海力士因?yàn)镈RAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)合約價(jià)格下滑,要求延遲付EUV的款項(xiàng)給阿斯麥。因?yàn)榧热皇强焖俪鲐?,理論上?yīng)該也是快速或準(zhǔn)時(shí)付款,但現(xiàn)在阿斯麥快速出貨卻被延遲付款,怎么解釋都顯得很奇怪。

在發(fā)布本次財(cái)報(bào)前,阿斯麥柏林工廠曾發(fā)生火災(zāi)。TrendForce集邦咨詢向觀察者網(wǎng)提供的一份報(bào)告顯示,阿斯麥德國柏林工廠火災(zāi)對晶圓代工及存儲(chǔ)器而言,將可能對EUV光刻機(jī)設(shè)備制造產(chǎn)生較大影響。而根據(jù)該機(jī)構(gòu)掌握的信息,阿斯麥所需的零部件亦不排除通過其他廠區(qū)取得,加上目前EUV設(shè)備交期相當(dāng)長,因此實(shí)際對EUV供應(yīng)的影響仍有待觀察。而阿斯麥方面也預(yù)計(jì)柏林火災(zāi)不會(huì)對其2022年的系統(tǒng)出貨產(chǎn)生重大影響。

從2018年開始,阿斯麥就試圖向中國大陸銷售EUV光刻機(jī),希望進(jìn)一步進(jìn)入中國大陸市場,但荷蘭政府一直未批準(zhǔn)其出口許可申請。在美國的持續(xù)施壓之下,這一請求已被荷蘭官員擱置。溫寧克在財(cái)報(bào)發(fā)布當(dāng)天表示,他擔(dān)心進(jìn)一步的出口限制?!拔覍θ魏握扇〉某隹诠苤拼胧┒几械綋?dān)憂。我們嚴(yán)重缺乏成熟的半導(dǎo)體技術(shù),我們需要成熟的制造能力?!?/p>

“出口管制將加快中國自主研發(fā),15年時(shí)間里他們將做出所有的東西”、“中國完全自主掌控供應(yīng)鏈之后,歐洲供應(yīng)商將徹底失去市場”,其實(shí)溫彼得去年4月就已經(jīng)公開表達(dá)焦慮,但美國一直選擇視而不見。 




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