為什么被加入“實體清單”的中芯國際又能買設備了?
啥是EUV與DUV?
高中端光刻機主要分為兩個類別,一種叫做EUV光刻機,即極深紫外線(Extreme Ultraviolet Lithography)光刻機,一種叫做DUV光刻機,即極深紫外線(Deep Ultraviolet Lithography)。
而二者的主要區(qū)別,就在于光刻機制造芯片所使用的曝光光源的波長的區(qū)別。
光刻機工作時,會利用發(fā)出的光源通過具有圖形的掩膜對涂有光刻膠的晶圓曝光,光刻膠見光后會發(fā)生性質變化,從而使掩膜上的電路圖形復印到晶圓上,形象的解釋,有點像把芯片電路“拍攝”到“晶圓”上。
因此,光刻機本質上是一種高端光學設備,其實在ASML崛起之前,光刻機產業(yè)一直被日本照相機大佬佳能和尼康所把持。沒錯,別以為佳能尼康僅僅就能做個照相機,人家還能造芯片,而且就算現在佳能尼康也在光刻機領域有一席之地。
在光刻機工作時,使用的光源的波長,可以決定光刻機制造芯片的能力,簡單來說,光刻機波長越短,能制造芯片的電路越精細。
因此,波長顯著短于DUV的EUV光刻機能制造的芯片電路更精密,或者說能制造芯片的制程更高。目前臺積電給高端手機制造5nm甚至3nm芯片所使用的光刻機,都是ASML的EUV光刻機,而且,目前全球有能力制造EUV光刻機的只有ASML。
為什么佳能尼康就不能造EUV光刻機呢?這就說來話長了。ASML在上個世紀80年代創(chuàng)立時,還僅僅是荷蘭商業(yè)巨頭飛利浦合資成立的一家玩票性質的小公司,成立初期ASML員工甚至沒有資格在飛利浦的辦公大樓里工作。
而那時,尼康佳能兩家日本光刻機巨頭如日中天,稱霸光刻機市場。而且,不僅僅在光刻機市場,彼時日本企業(yè)在芯片界叱咤風云,從原料到設備到設計都大有要干翻美國企業(yè)的態(tài)勢。
在這樣的背景下,美國政府非;,決定要整一下嘚嘚瑟瑟的小老弟,于是乎,在整個80年代,美國一直在用各種手段打壓日本芯片企業(yè)。
正好趕上那個年代,光刻機技術提升光源波長遇到瓶頸,于是,為了突破光刻技術,美國能源部牽頭英特爾、摩托羅拉、AMD、IBM等企業(yè),押注EUV技術,成立了EUV LLC聯盟,聚集整個歐美產業(yè)鏈精密制造、光學、化學等領域尖端公司、實驗室,并且全力扶持當時還不成氣候的ASML,并將日本企業(yè)排除在外,因為美國政府認為日企吸取了精良技術后,未來將壓過美國。
所以,ASML今天這么NB,并不僅僅因為ASML多牛逼,而是ASML的戰(zhàn)隊NB。ASML的光刻機零部件,90%以上需要進口,ASML更像是一家精密儀器的集成商。比如ASML自身也沒有能力制造EUV光學模組,其供貨商為德國老牌光學廠商卡爾蔡司,沒錯,就是生產照相機鏡頭的卡爾蔡司。
是不是說DUV光刻機造不了高端芯片只有EUV光刻機可以呢?無論是手機芯片還是筆記本芯片,目前最高端芯片一般采用5nm或者7nm制程芯片,而芯片制造巨頭臺積電的第一顆7nm芯片,就是采用DUV光刻機制造的。只不過,同樣是制造7nm的芯片,DUV光刻機要使用更加復雜的工藝,這會使得成本飆升,良品率也難以控制,而對于連3nm芯片都so easy的EUV光刻機來說,則簡單的多。
因此,對于芯片制造企業(yè)來說,如果想進入芯片制造最高殿堂,那必須得備幾套EUV光刻機。比如老大臺積電,僅2020年就采購了15-16 臺EUV光刻機,2021 年則至少 13 臺起步,預計全年約 16-17 臺。
但是,中芯國際目前是真沒得挑,雖然重金砸下12億美金,但其實從ASML買到的也僅僅是DUV光刻機,因為EUV的美國人不讓賣。甚至ASML在中芯國際官宣合同后,都急沖沖的出來公告:俺賣的是DUV,EUV,沒賣的干活。
這就導致就算中芯國際有了DUV光刻機,最多也只能制造7nm芯片,且相比競對存在很大劣勢,而5nm、3nm,DUV玩兒命也是造不出來的。
不過,就目前的中芯國際來說,有DUV光刻機用,也是天大的好事兒,畢竟目前全球芯片缺的要死,什么級別的芯片訂單都會遭到哄搶。
對于目前陷入困境的中芯國際來說,能拿下7nm及以下制程的芯片市場,讓產線全速運轉,才是目前最務實的打算。
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