突发,中国光刻机迎来里程碑式进步

君临商业 2024-09-15 09:44:32

最近几天,芯片行业发生了三件大事,太热闹了!

一件是西方又对中国出台光刻机新禁令了,第二、三件则是中国光刻机的重大突破曝光,涉及28nm芯片量产和EUV技术的突破,看点极多。

每到下半年,接近年底,美西方都要出台一些针对中国芯片产业的禁令。

这似乎已经是常规操作了。

比如去年,禁止了英伟达中高档芯片对中国的出口,也禁止了ASML两款中高档光刻机NXT:2050i和NXT:2100i对中国的出口。

这里单说光刻机。

9月6日,ASML在官网发表声明称,荷兰政府公布了浸润式DUV光刻机出口新规,自9月7日起生效。

这意味着,ASML向中国出口TWINSCANNXT:1970i、1980i等DUV光刻机的禁令生效了。

1970i、1980i,这两款光刻机在ASML产品序列中属于中低端产品。

在美国的压力下,荷兰政府从未允许ASML向中国客户运送其最好的EUV工具;

中高端的2000以上浸润式光刻机,去年也被禁了。

现在的1970i、1980i,其实都是十年前的老款产品了,在海外早就被淘汰。

以1980i为例,这款产品能制造10nm芯片,通过双重曝光技术,还能进一步实现量产7nm芯片的效果。

当年台积电最早就是用这款光刻机生产出了7nm芯片,不过后来在获得了更先进的新款型号后,就将它淘汰了。

由于制裁的原因,这是中国目前能获得的“最先进”光刻机,HW的7nm芯片产线基本上就是靠它来运行的。

今年中国从ASML进口的大部分光刻机,应该也是这款型号。

也就是说,这款光刻机在9月7日被禁止出口到中国后,如果国产光刻机不能及时顶上,那么HW 7nm芯片就要从此成为“绝唱”了。

为了加强遏制效果,市场传言,ASML对已出售的上述光刻机,明年也要暂停售后服务了。

零部件损坏后,得不到维修,国产7nm芯片产线或许将更快停止运转。

我们能撑过去吗?

从各种迹象来看,这次中国方面的反应淡定得多,似乎已做好了万全准备。

首先是售后维修。

你知道今年上半年中国进口了多少光刻机吗?

根据ASML的财务数据,2024年上半年来自中国大陆的营收高达340亿元,占其总营收的49%,两个数字都创造了历史新高。

要知道,去年全年,ASML来自中国大陆的营收占比仅仅26.31%。

也就是说,中国进口的光刻机几乎翻倍了。

这么多光刻机买过来,相信很多都是提前做好的储备,万一坏了,可以及时顶上去。

其次,是国产光刻机的跟上。

9月11日,有个新闻,最近引起了芯片业内的热议。

注意,新闻上提到了一个“氟化氩光刻机”,分辨率≤65nm,套刻≤8nm。

什么意思呢?

这其实是一种相对落后的干式光刻机,大致相当于20年前ASML的1460K。

套刻精度就是常说的“多重曝光能达到的最高精度”。

按套刻精度与量产工艺1:3的关系,这个光刻机大概可以量产28nm工艺的芯片。

市场猜测,这款光刻机应该是中电科的产品。

中电科即“中国电子科技集团公司”,属于央企,本身科研实力雄厚,在A股有16家上市公司,最知名的是海康威视。

在光刻机业务上,中电科的实力应该算是仅次于上海微电子的第二名。

此前市场就猜测某些企业的成熟芯片产线上,用的应该是国产光刻机,但一直没有证据。

现在这个新闻,相当于实锤了65nm国产干式光刻机的存在,而且应该成熟到可以大量推广了。

这意味着,28nm以上制程的成熟芯片,终于要实现全流程国产化了。

28nm虽然不是什么先进技术,但意义也是相当重大的,因为这是芯片中低端和中高端的分界线。

在当前的芯片种类里,除了最先进的CPU、GPU、AI芯片外,其余的工业级芯片都是用的28nm以上的技术。

比如军工(火箭、卫星)、家电(电视、空调、智能手环)、工业(汽车、高铁、工业机器人、电梯、医疗设备、无人机)等。

这意味着,以后在中低端芯片市场上,中国的量产能力将不再受西方的任何制约。

并且在中国成熟芯片产业低成本的推动下,很快就要淹没全球市场。

这绝对是一个里程碑式的进步。

当然,先进芯片的问题还没有解决,但我们可以做一些合理的猜测。

根据网络上的消息,现在中国的光刻机攻坚,至少有3-4个团队和产品在同时研发中。

第一个,是65nm工艺的干式DUV光刻机;

第二个,是28nm工艺的第一代浸没式duvi光刻机,也就是对标今年被禁的19XXi系列产品;

第三个,是对标20XXi系列产品的第二代浸没式duvi光刻机;

第四个,是对标第一代EUV的光刻机。

第一个,也就是刚刚公开的中电科光刻机,已经可以大规模量产推广了。

第二个,对标的就是今年9月以后无法进口的ASML 19XXi系列光刻机了,也是决定了HW 7nm芯片未来生死存亡的一款产品。

那么,这款产品什么时候会正式公开呢?

一般来说,光刻机从研发到量产之间,会经历研发成功、进厂测试、小规模试产、大规模量产、公开推广的过程。

市场传言,中电科的65nm光刻机应该两年前就已经通过研发成功,并进入小规模试产状态了。

只不过,从小规模试产到大规模量产之间,又经历了2年的调试、改进和供应链准备,直到现在才正式公开推广。

去年的时候,市场上就有传言上海微电子的28nm光刻机已经进入小规模试产状态了。

大概进度是这样的:

22年9月底交付,23年一季度验收,二季度跑通产线,应该是在9000s麒麟芯片的7nm产线上进行了试产;

因此,到8月底的时候做好了双手准备,才有自信公开9000s麒麟芯片。

由此看来,现在未公布,大概率只是量产能力、供应链的准备等方面尚未成熟,而不是未研发出来。

按照65nm光刻机大约需要2年的量产准备时间来看——

或许到明年下半年这个时候,上海微电子的28nm光刻机也能迎来正式公开量产推广的时刻。

从现在到明年下半年,只剩下一年时间了,用ASML大量进口的储备光刻机来应付现有的7nm生产线,应该问题不大。

到明年下半年,国产28nm光刻机的技术趋于成熟,正式上线大规模量产,通过双重曝光技术继续生产现有的7nm芯片,是完全可行的。

甚至不排除通过4重曝光技术,进一步生产出5nm芯片,在理论上也是可行的。

接下来,就是对标20XXi系列产品的第二代浸没式duvi光刻机,以及最先进的EUV光刻机。

最早在2023年初,市场就已经出现传言,指上海微电子已经开始着手第二代浸没式光刻机的研发。

比如去年上微公开的7nm套刻设备,就是证明。

毕竟第一代28nm浸没式duvi光刻机在2022年底已经研发完成,继续投入搞下一代的研发,相当合理。

另外,上微和另外一家企业新凯莱(HW背景)目前都已开始了EUV光刻机的研发,就看谁的进度更快了。

9月10日,上海微电子更新了一个动态,公开了名为“极紫外辐射发生装置及光刻设备”的发明专利。

注意,申请时间是2023年3月。

这说明,早在那个时间点,EUV(极紫外线)光刻机的光源问题就已经解决了。

乐观一点预测,2026-2028年,这些先进光刻机也应该能逐步研发成功和量产。

到那时候,美国卡在中国脖子上的能力,就将完全消失了。

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