半導體領域的盛會——2025年中國國際半導體展正在上海舉行,讓人眼前一亮的是,國內半導體制造設備領域的新秀,帶著大量的全新設備參展成了焦點。
臺灣的媒體也報道,這意味著荷蘭阿斯麥的喪鐘就要敲響了。隨著中國企業在光刻機的制造上取得重大進展,阿斯麥作為行業內的壟斷者地位將會受到嚴峻挑戰。
新的半導體企業在展覽會上帶來了哪些設備?未來我們能突破壟斷,實現全流程不必受制于人的發展嗎?
企業帶來的5款新設備
這場展覽會是本月26號開始的,舉辦地在上海新國際博覽中心,參加展覽的都是半導體企業,涉及到整個行業的全部環節。
從芯片的設計到制造,從設備到原材料,都有最新的技術與產品出現在世人面前,其中最受人關注的就是來自深圳的半導體企業新凱來。
這家企業帶來了5款最新的產品,分別是外延沉積設備名稱,代號峨眉山;原子層沉積設備阿里山;物理氣相層級設備普陀山;刻蝕設備武夷山;薄膜沉積設備長白山。
由于深圳的這家企業此前鮮為人知,第一次參展就帶來了這么多最新的產品,因此一下子就吸引了大批參觀者。
值得一提的是,該企業是由深圳國資委全資控股,新凱來技術有限公司成立于2021年,新凱來工業成立于2022年。
企業參展的全新產品在半導體制造工藝中屬于重要的技術節點。比如外延沉積設備是第三代半導體的關鍵工藝,能夠直接影響芯片的性能與可靠性。
原子層沉積設備,是5nm以下先進芯片的核心制備裝備。另外一款薄膜沉積設備在整個半導體的制造中需求量相當大,這種技術設備能夠滿足28nm到5nm不同制程的薄膜沉積需求。
對整個行業來說,新產品以及新技術的出現可以打破原來的格局。包括阿斯麥在內,其他半導體領域的企業恐怕要瑟瑟發抖了。
比如外延沉積設備。此前一直被應用材料公司和東京電子公司等巨頭壟斷。原子層沉積設備的生產制造,則主要有阿斯麥和東京電子公司在主導,兩者的市場占有率超過了60%。
另外一種設備,物理氣象沉積設備,此前應用材料公司的市場份額達到了85%。換句話說,這些半導體領域的設備,此前一直有國外少數企業壟斷把持。
而新凱來帶來的一系列新設備,相關的技術參數已經接近國際領先水平,在一些制作工藝上突破了國外的技術壟斷。
比如高精度薄膜沉積設備,能夠實現納米級薄膜均勻性控制,再比如新一代的涂膠顯影設備突破了技術壟斷,無論分辨率還是產能,都已進一步升級,能夠滿足14nm 及以上制程工藝需求。
對大眾來說,光刻機就是一個具象化的產物,一旦涉及到半導體產業的新聞,外界總是會詢問和猜測,在光刻機領域何時才能真正取得突破性進展。
而在業內人士看來,圍繞半導體產業相關的設備和技術是系統化的,不僅僅是一個光刻機,也不僅僅只涉及某一種技術。換句話說,要取得真正的突破是全方位的技術和設備升級。
近期,除了新凱來公司帶來的一系列新設備外,中科院在光刻技術的研發上也取得了一項最新突破。
光源研究的重大進展
光刻機的技術本質就是光源,其技術的應用直接影響著芯片的生產乃至性能。中科院的研究,在固態深紫外激光器領域取得了突破性進展。
技術在實驗室內已經得到了驗證,下一步技術以及相關設備就能用于光刻設備的生產制造上。
阿斯麥公司的 DUV光刻技術,過去主要依賴于氟化氧種分子激光器。設備制造乃至整個行業有前者主導壟斷,技術格局和相關準則也由他們來制定。
中科院此次的研究則采用了新的方法,完全規避了過去領域的一些應用和實際經驗,通過創造性的研發新技術,下一步在深紫外光光源領域就會取得突破性進展。
壟斷格局勢必會被打破,整個半導體制造將會產生新的技術路徑,有利于國內的企業開啟自主化發展之路,減少對國外進口光刻機的依賴。
研究確實取得了突破,不過現在還處于試驗階段,要大規模的生產和應用,接下來還要做進一步的驗證,尤其是在應用上,從實驗室到企業的生產車間,同樣還有諸多環節的問題要解決。
這就是為什么要說媒體有時候的報道會顯得過于樂觀,進展和突破確實有,但還沒有達到真正應用的階段。
而一些媒體在報道中,尤其是像臺灣的一些媒體,常常將實驗中的進展和實際應用模糊化,很容易讓人以為新技術已經大規模應用普及了。
雖然這種狀態很浮躁,在半導體行業領域不應該產生,但很多時候又會對國外的企業形成一種壓迫態勢。而目前在半導體領域,最主要的企業莫過于阿斯麥。
阿斯麥的矛盾心態
要不要繼續把光刻機賣給中國的半導體企業?阿斯麥其實一直很矛盾,一方面是美國持續在施加壓力,另一方面是中國巨大市場對這家企業的誘惑。
我國的光刻機設備目前可以生產5nm以及7nm的芯片,這在整個行業內屬于頂尖水平。不過具體到一些工藝技術層面,已經應用了的高端設備,仍舊牢牢掌控在阿斯麥手里。
阿斯麥在這方面具有壟斷地位,去年第三季度的時候,現在我國的銷售額達到了74%,總規模27.9億歐元。
如果從2023年算起的話,中國的市場已經連續幾個季度占比都在40%以上了。說白了,如果阿斯麥放棄中國市場,他們的產品即使再高端也賣不到別的國家去。
道理很簡單,其他國家沒有半導體產業,目前只有中國的半導體產業處在世界上的領先地位。換言之,在芯片的生產制造上,自然需要各種型號的光刻機設備了。
所以阿斯麥很矛盾,一方面擔心失去中國這個龐大的市場,另一方面在技術上,如果阿斯麥切斷和中國企業的聯系,原有的光刻機設備接下來就要有中國企業自行來維護。
這樣一來,就會涉及到一些敏感而核心的技術。阿斯麥擔心中國企業由此學到更多的技術,從而對自己的市場地位構成威脅。
也因此,繼續和中國市場保持聯系,阿斯麥就能保證設備的維護和修理能夠掌控在自己手中,從而也就能保住市場份額。
這種矛盾的心態會愈演愈烈,而且阿斯麥也十分的清楚,完全按照美國人的意圖行事并不能真正達成目的。
實際上起到了反效果
自從中國和美國圍繞芯片發生越來越多的爭端以后,美國人最初的想法無非是通過對技術乃至產業鏈的壟斷,把中國的半導體產業扼殺在搖籃里。
但是現在的結果已經越發偏離美國的預期。去年,阿斯麥的CEO也公開表示,遏制行動實際上起到了反效果。
一方面,從全球的半導體市場來看,如果通過原先的技術合作方式,阿斯麥不但能夠進一步獲取市場份額,而且客觀上也能保證芯片的供應鏈更加完善而高效。
簡而言之,芯片的生產和銷售成本會進一步降低,技術層面取得突破的頻率也會越來越高。
但是在美國人的阻撓下,這種局面早就不復存在。美國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的供應格局,供應鏈的中斷會導致整個行業的生產率下降。
阿斯麥已經幾次警告美國,如果采取更苛刻的封鎖政策,只會刺激中國進行芯片的生產以及設備上的研發。
對一個全球性公司來說,這當然是最壞的結果。就現在的發展趨勢看,隨著中國在半導體領域的持續突破和發展,阿斯麥最終會丟掉大量市場份額,還會出現一個更強大的競爭對手。
造不出高端光刻機將成為歷史
5年前,外界都認為,哪怕是將阿斯麥的一些技術完完全全的告訴我們,中國也造不出高端光刻機。
然而,僅僅過去5年時間,此前的推斷已經完全錯誤,中國不但一直在生產自己的芯片,良品率不但在一直上升,而且在技術、設備上同樣一直有進展。
在這方面感受頗深的是韓國人。半導體領域,韓國的技術乃至市場份額也不小,但隨著中國芯片徹底而全面的突圍,原先的市場格局正在發生巨大的轉折。
韓國人無奈的發現,同樣的芯片,他們的產品不再具有優勢,因為中國的產品價格更低,而且質量也有保證。
中國在芯片制造領域還在進一步擴大產能,韓國主要的芯片制造企業,三個月的生產量在46萬到68萬片之間,中國的一家企業,單月的產量在2024年就已經突破了20萬片。
按照這樣的增長速度,在加上中國芯片制造企業的規模,韓國人悲催的發現,他們接下來就是開足馬力生產,也沒辦法和中國拼效率。
結語
從整體上來看,在半導體領域,中國的企業正在成為整個產業鏈的主導者。哪怕我們在高端光刻機領域還沒有真正的應用,但是就現在的局面看,從實驗室到生產線,中間的距離已沒有多少了。
不管是阿斯麥還是其他國家的芯片制造企業,他們都很清楚,此前美國人發起的阻攔行動徹底失效,中國即將破繭重生,接下來全球的半導體產業格局勢必會迎來翻天覆地的變化。
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