半導(dǎo)體領(lǐng)域的盛會(huì)——2025年中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體展正在上海舉行,讓人眼前一亮的是,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域的新秀,帶著大量的全新設(shè)備參展成了焦點(diǎn)。
臺(tái)灣的媒體也報(bào)道,這意味著荷蘭阿斯麥的喪鐘就要敲響了。隨著中國(guó)企業(yè)在光刻機(jī)的制造上取得重大進(jìn)展,阿斯麥作為行業(yè)內(nèi)的壟斷者地位將會(huì)受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
新的半導(dǎo)體企業(yè)在展覽會(huì)上帶來(lái)了哪些設(shè)備?未來(lái)我們能突破壟斷,實(shí)現(xiàn)全流程不必受制于人的發(fā)展嗎?
企業(yè)帶來(lái)的5款新設(shè)備
這場(chǎng)展覽會(huì)是本月26號(hào)開(kāi)始的,舉辦地在上海新國(guó)際博覽中心,參加展覽的都是半導(dǎo)體企業(yè),涉及到整個(gè)行業(yè)的全部環(huán)節(jié)。
從芯片的設(shè)計(jì)到制造,從設(shè)備到原材料,都有最新的技術(shù)與產(chǎn)品出現(xiàn)在世人面前,其中最受人關(guān)注的就是來(lái)自深圳的半導(dǎo)體企業(yè)新凱來(lái)。
這家企業(yè)帶來(lái)了5款最新的產(chǎn)品,分別是外延沉積設(shè)備名稱,代號(hào)峨眉山;原子層沉積設(shè)備阿里山;物理氣相層級(jí)設(shè)備普陀山;刻蝕設(shè)備武夷山;薄膜沉積設(shè)備長(zhǎng)白山。
由于深圳的這家企業(yè)此前鮮為人知,第一次參展就帶來(lái)了這么多最新的產(chǎn)品,因此一下子就吸引了大批參觀者。
值得一提的是,該企業(yè)是由深圳國(guó)資委全資控股,新凱來(lái)技術(shù)有限公司成立于2021年,新凱來(lái)工業(yè)成立于2022年。
企業(yè)參展的全新產(chǎn)品在半導(dǎo)體制造工藝中屬于重要的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。比如外延沉積設(shè)備是第三代半導(dǎo)體的關(guān)鍵工藝,能夠直接影響芯片的性能與可靠性。
原子層沉積設(shè)備,是5nm以下先進(jìn)芯片的核心制備裝備。另外一款薄膜沉積設(shè)備在整個(gè)半導(dǎo)體的制造中需求量相當(dāng)大,這種技術(shù)設(shè)備能夠滿足28nm到5nm不同制程的薄膜沉積需求。
對(duì)整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō),新產(chǎn)品以及新技術(shù)的出現(xiàn)可以打破原來(lái)的格局。包括阿斯麥在內(nèi),其他半導(dǎo)體領(lǐng)域的企業(yè)恐怕要瑟瑟發(fā)抖了。
比如外延沉積設(shè)備。此前一直被應(yīng)用材料公司和東京電子公司等巨頭壟斷。原子層沉積設(shè)備的生產(chǎn)制造,則主要有阿斯麥和東京電子公司在主導(dǎo),兩者的市場(chǎng)占有率超過(guò)了60%。
另外一種設(shè)備,物理氣象沉積設(shè)備,此前應(yīng)用材料公司的市場(chǎng)份額達(dá)到了85%。換句話說(shuō),這些半導(dǎo)體領(lǐng)域的設(shè)備,此前一直有國(guó)外少數(shù)企業(yè)壟斷把持。
而新凱來(lái)帶來(lái)的一系列新設(shè)備,相關(guān)的技術(shù)參數(shù)已經(jīng)接近國(guó)際領(lǐng)先水平,在一些制作工藝上突破了國(guó)外的技術(shù)壟斷。
比如高精度薄膜沉積設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)納米級(jí)薄膜均勻性控制,再比如新一代的涂膠顯影設(shè)備突破了技術(shù)壟斷,無(wú)論分辨率還是產(chǎn)能,都已進(jìn)一步升級(jí),能夠滿足14nm 及以上制程工藝需求。
對(duì)大眾來(lái)說(shuō),光刻機(jī)就是一個(gè)具象化的產(chǎn)物,一旦涉及到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新聞,外界總是會(huì)詢問(wèn)和猜測(cè),在光刻機(jī)領(lǐng)域何時(shí)才能真正取得突破性進(jìn)展。
而在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),圍繞半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相關(guān)的設(shè)備和技術(shù)是系統(tǒng)化的,不僅僅是一個(gè)光刻機(jī),也不僅僅只涉及某一種技術(shù)。換句話說(shuō),要取得真正的突破是全方位的技術(shù)和設(shè)備升級(jí)。
近期,除了新凱來(lái)公司帶來(lái)的一系列新設(shè)備外,中科院在光刻技術(shù)的研發(fā)上也取得了一項(xiàng)最新突破。
光源研究的重大進(jìn)展
光刻機(jī)的技術(shù)本質(zhì)就是光源,其技術(shù)的應(yīng)用直接影響著芯片的生產(chǎn)乃至性能。中科院的研究,在固態(tài)深紫外激光器領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。
技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)已經(jīng)得到了驗(yàn)證,下一步技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備就能用于光刻設(shè)備的生產(chǎn)制造上。
阿斯麥公司的 DUV光刻技術(shù),過(guò)去主要依賴于氟化氧種分子激光器。設(shè)備制造乃至整個(gè)行業(yè)有前者主導(dǎo)壟斷,技術(shù)格局和相關(guān)準(zhǔn)則也由他們來(lái)制定。
中科院此次的研究則采用了新的方法,完全規(guī)避了過(guò)去領(lǐng)域的一些應(yīng)用和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),通過(guò)創(chuàng)造性的研發(fā)新技術(shù),下一步在深紫外光光源領(lǐng)域就會(huì)取得突破性進(jìn)展。
壟斷格局勢(shì)必會(huì)被打破,整個(gè)半導(dǎo)體制造將會(huì)產(chǎn)生新的技術(shù)路徑,有利于國(guó)內(nèi)的企業(yè)開(kāi)啟自主化發(fā)展之路,減少對(duì)國(guó)外進(jìn)口光刻機(jī)的依賴。
研究確實(shí)取得了突破,不過(guò)現(xiàn)在還處于試驗(yàn)階段,要大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用,接下來(lái)還要做進(jìn)一步的驗(yàn)證,尤其是在應(yīng)用上,從實(shí)驗(yàn)室到企業(yè)的生產(chǎn)車間,同樣還有諸多環(huán)節(jié)的問(wèn)題要解決。
這就是為什么要說(shuō)媒體有時(shí)候的報(bào)道會(huì)顯得過(guò)于樂(lè)觀,進(jìn)展和突破確實(shí)有,但還沒(méi)有達(dá)到真正應(yīng)用的階段。
而一些媒體在報(bào)道中,尤其是像臺(tái)灣的一些媒體,常常將實(shí)驗(yàn)中的進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用模糊化,很容易讓人以為新技術(shù)已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用普及了。
雖然這種狀態(tài)很浮躁,在半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)域不應(yīng)該產(chǎn)生,但很多時(shí)候又會(huì)對(duì)國(guó)外的企業(yè)形成一種壓迫態(tài)勢(shì)。而目前在半導(dǎo)體領(lǐng)域,最主要的企業(yè)莫過(guò)于阿斯麥。
阿斯麥的矛盾心態(tài)
要不要繼續(xù)把光刻機(jī)賣給中國(guó)的半導(dǎo)體企業(yè)?阿斯麥其實(shí)一直很矛盾,一方面是美國(guó)持續(xù)在施加壓力,另一方面是中國(guó)巨大市場(chǎng)對(duì)這家企業(yè)的誘惑。
我國(guó)的光刻機(jī)設(shè)備目前可以生產(chǎn)5nm以及7nm的芯片,這在整個(gè)行業(yè)內(nèi)屬于頂尖水平。不過(guò)具體到一些工藝技術(shù)層面,已經(jīng)應(yīng)用了的高端設(shè)備,仍舊牢牢掌控在阿斯麥?zhǔn)掷铩?/p>
阿斯麥在這方面具有壟斷地位,去年第三季度的時(shí)候,現(xiàn)在我國(guó)的銷售額達(dá)到了74%,總規(guī)模27.9億歐元。
如果從2023年算起的話,中國(guó)的市場(chǎng)已經(jīng)連續(xù)幾個(gè)季度占比都在40%以上了。說(shuō)白了,如果阿斯麥放棄中國(guó)市場(chǎng),他們的產(chǎn)品即使再高端也賣不到別的國(guó)家去。
道理很簡(jiǎn)單,其他國(guó)家沒(méi)有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),目前只有中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)處在世界上的領(lǐng)先地位。換言之,在芯片的生產(chǎn)制造上,自然需要各種型號(hào)的光刻機(jī)設(shè)備了。
所以阿斯麥很矛盾,一方面擔(dān)心失去中國(guó)這個(gè)龐大的市場(chǎng),另一方面在技術(shù)上,如果阿斯麥切斷和中國(guó)企業(yè)的聯(lián)系,原有的光刻機(jī)設(shè)備接下來(lái)就要有中國(guó)企業(yè)自行來(lái)維護(hù)。
這樣一來(lái),就會(huì)涉及到一些敏感而核心的技術(shù)。阿斯麥擔(dān)心中國(guó)企業(yè)由此學(xué)到更多的技術(shù),從而對(duì)自己的市場(chǎng)地位構(gòu)成威脅。
也因此,繼續(xù)和中國(guó)市場(chǎng)保持聯(lián)系,阿斯麥就能保證設(shè)備的維護(hù)和修理能夠掌控在自己手中,從而也就能保住市場(chǎng)份額。
這種矛盾的心態(tài)會(huì)愈演愈烈,而且阿斯麥也十分的清楚,完全按照美國(guó)人的意圖行事并不能真正達(dá)成目的。
實(shí)際上起到了反效果
自從中國(guó)和美國(guó)圍繞芯片發(fā)生越來(lái)越多的爭(zhēng)端以后,美國(guó)人最初的想法無(wú)非是通過(guò)對(duì)技術(shù)乃至產(chǎn)業(yè)鏈的壟斷,把中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)扼殺在搖籃里。
但是現(xiàn)在的結(jié)果已經(jīng)越發(fā)偏離美國(guó)的預(yù)期。去年,阿斯麥的CEO也公開(kāi)表示,遏制行動(dòng)實(shí)際上起到了反效果。
一方面,從全球的半導(dǎo)體市場(chǎng)來(lái)看,如果通過(guò)原先的技術(shù)合作方式,阿斯麥不但能夠進(jìn)一步獲取市場(chǎng)份額,而且客觀上也能保證芯片的供應(yīng)鏈更加完善而高效。
簡(jiǎn)而言之,芯片的生產(chǎn)和銷售成本會(huì)進(jìn)一步降低,技術(shù)層面取得突破的頻率也會(huì)越來(lái)越高。
但是在美國(guó)人的阻撓下,這種局面早就不復(fù)存在。美國(guó)人采取的是遏制和封鎖策略,硬生生的打斷了全球芯片市場(chǎng)的供應(yīng)格局,供應(yīng)鏈的中斷會(huì)導(dǎo)致整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)率下降。
阿斯麥已經(jīng)幾次警告美國(guó),如果采取更苛刻的封鎖政策,只會(huì)刺激中國(guó)進(jìn)行芯片的生產(chǎn)以及設(shè)備上的研發(fā)。
對(duì)一個(gè)全球性公司來(lái)說(shuō),這當(dāng)然是最壞的結(jié)果。就現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)看,隨著中國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的持續(xù)突破和發(fā)展,阿斯麥最終會(huì)丟掉大量市場(chǎng)份額,還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)更強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
造不出高端光刻機(jī)將成為歷史
5年前,外界都認(rèn)為,哪怕是將阿斯麥的一些技術(shù)完完全全的告訴我們,中國(guó)也造不出高端光刻機(jī)。
然而,僅僅過(guò)去5年時(shí)間,此前的推斷已經(jīng)完全錯(cuò)誤,中國(guó)不但一直在生產(chǎn)自己的芯片,良品率不但在一直上升,而且在技術(shù)、設(shè)備上同樣一直有進(jìn)展。
在這方面感受頗深的是韓國(guó)人。半導(dǎo)體領(lǐng)域,韓國(guó)的技術(shù)乃至市場(chǎng)份額也不小,但隨著中國(guó)芯片徹底而全面的突圍,原先的市場(chǎng)格局正在發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)折。
韓國(guó)人無(wú)奈的發(fā)現(xiàn),同樣的芯片,他們的產(chǎn)品不再具有優(yōu)勢(shì),因?yàn)橹袊?guó)的產(chǎn)品價(jià)格更低,而且質(zhì)量也有保證。
中國(guó)在芯片制造領(lǐng)域還在進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能,韓國(guó)主要的芯片制造企業(yè),三個(gè)月的生產(chǎn)量在46萬(wàn)到68萬(wàn)片之間,中國(guó)的一家企業(yè),單月的產(chǎn)量在2024年就已經(jīng)突破了20萬(wàn)片。
按照這樣的增長(zhǎng)速度,在加上中國(guó)芯片制造企業(yè)的規(guī)模,韓國(guó)人悲催的發(fā)現(xiàn),他們接下來(lái)就是開(kāi)足馬力生產(chǎn),也沒(méi)辦法和中國(guó)拼效率。
結(jié)語(yǔ)
從整體上來(lái)看,在半導(dǎo)體領(lǐng)域,中國(guó)的企業(yè)正在成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)者。哪怕我們?cè)诟叨斯饪虣C(jī)領(lǐng)域還沒(méi)有真正的應(yīng)用,但是就現(xiàn)在的局面看,從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線,中間的距離已沒(méi)有多少了。
不管是阿斯麥還是其他國(guó)家的芯片制造企業(yè),他們都很清楚,此前美國(guó)人發(fā)起的阻攔行動(dòng)徹底失效,中國(guó)即將破繭重生,接下來(lái)全球的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局勢(shì)必會(huì)迎來(lái)翻天覆地的變化。
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