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光刻機的三大誤區

2022-09-27
來源:半導體風向標

1/ DUV和EUV被限,國內擴產邏輯破了?

光刻機大致分為兩類:

1)DUV深紫外線光刻機:可以制備0.13um到28/14/7nm芯片;

2)EUV極紫外線光刻機:適合7nm到5/4/3nm以下芯片。

目前情況下DUV光刻機并不限制中國,還在正常供應,因為供應商主要來自于歐洲荷蘭的ASML以及日本Nikon、佳能,并不直接受美國禁令,但EUV目前并未買到。

回顧光刻機的歷史,我們發現:DUV技術由日本和荷蘭獨立發展:自2006年超越尼康成為全球光刻機龍頭以后,其行業領導地位維持至今。同時,由于核心浸沒式技術主要來自臺積電,所以美國在DUV領域不具備統治地位,ASML向中國出貨DUV光刻機也無需得到美國授權。

EUV自出生就被美國從資本和技術層面全面掌控(與DUV有本質的不同):1997年EUV LLC聯盟成立,由英特爾和美國政府牽頭成。ASML在2007年收購美國Brion,獲取了光刻技術后,成功開啟并購美國光刻企業之路。至此,美國開始在EUV技術方面滲入ASML。2012年,英特爾、三星、臺積電共同買入ASML23%的股權,獲得了ASML光刻機的優先供貨權,成為了利益共同體。

2/ 有了光刻機就能造芯片?

其實光刻只是半導體前道7大工藝環節(光刻、刻蝕、沉積、離子注入、清洗、氧化、檢測)中的一個環節,雖然是最重要的環節之一,但是離開了其他6個環節中的任何一個都不行。

集成電路的制造工藝分為“三大四小”工藝:三大(75%):光刻、刻蝕、沉積;四小(25%):清洗、氧化、檢測、離子注入。

一般情況下光刻占整條產線設備投資的30%,與刻蝕機(25%)、PVD/CVD/ALD(25%)并列成為最重要的三大前道設備之一,所以并不是有了光刻機就能造芯片,光刻只是芯片制造工藝流程的中的一個,還需要其他6大前道工藝設備的支撐,其重要程度與光刻機同等重要。

3/ 中國最緊迫的是造出光刻機?

其實目前中國并不缺光刻機,缺的是其他6大類被美國廠商把持的工藝設備(沉積、刻蝕、離子注入、清洗、氧化、檢測)。

中國半導體未來將從全部外循環,轉向外循環+內循環的雙循環架構,基于半導體是全球化深度分工的現實,外循環也就是團結非美系設備商依舊是重點和現實的選擇。

目前前道設備格局是:1)光刻機:由歐洲ASML和日本Nikon和Canon壟斷;2)刻蝕、沉積、離子注入、清洗、氧化、檢測設備:由美國和日本壟斷,其中檢測設備由美系的KLA深度壟斷。

所以現在中國半導體擴產大背景下的內外雙循環的當務之急是依靠國產和聯合歐洲、日本去替代美國把持的非光刻設備,所以,與絕大多數人理解的不同,中國半導體制造并不缺光刻機。



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