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来源:财通社综合( 半导体工艺与设备、 后视镜里de未来 )
数年前,铁幕横亘在东、西方之间。现在,硅幕(Silicon Curtain)正在落下。
国产半导体工业可以说已到了危及存亡之刻,该如何突围?一位从业20年的半导体老兵讲出了他说看见的行业实情及思考。
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美国全力围剿中国光刻机
2023年1月28日,诸多企业开工大吉的喜悦被搅黄了。美国、荷兰与日本在经过数月的谈判后,最终就共同限制向中国出口半导体设备达成共识,它们将联手阻止中国获取发展先进芯片、量子计算、人工智能等所需的技术。
在继续禁绝向中国企业出售EUV光刻机的基础上,新的联盟扩大了管制范围。媒体援引消息人士的话称,中国发展先进半导体所需的技术和设备,都会被加入到禁售清单中,其中就包括DUV浸润式光刻机。
荷兰阿斯麦(ASML)、日本尼康(Nikon)和东京威力科创(TEL)等半导体设备巨头的对华出口,将被迫执行新的标准。
自2022年10月发布《针对先进计算和半导体制造的管制措施》后,美国就积极地游说日本、欧洲等盟友,联手从设备、技术、人才等环节,对中国进行全面封堵。新联盟形成后,美国的管制措施有可能会变成整个联盟的法则。
按照三方会谈透露出来的内容,日本、荷兰各自在国内完成立法后,新的协议才会生效,这可能需要几个月的时间。欧盟官员对这次的谈判结果给予了支持。中国专家言之凿凿三国不会结盟的说法,还可以成立一段时间。
鉴于此事可能产生的后果,即便协议生效后,各方也不会公布管制措施的内容,其重心将落在具体的执行层面。日本政府有官员预言,这样的合作百分之百会遭到报复,在当地经营的日本企业会因此遭受冲击。
中国半导体供应的现实击穿了曾经的虚幻,这让中国智能汽车的发展面临新的选择。在智能化的道路上,自动驾驶的前景会变得越来越暗淡。众多的中国自动驾驶企业及其整车制造商,即便有能力设计出高端芯片,他们却绕不开制造环节的短板。中国大陆的代工厂不具备台积电的能力,无法制造出先进制程的芯片。能为这些企业代工的台积电、三星等受制于美国的管制措施,会变得更谨慎。壁仞科技的遭遇,是事情的一个侧面。
随着时间的推移,英伟达A100等算力芯片的停供已经进入倒计时。虽然英伟达推出了A800作为替代品,但无法满足自动驾驶进阶的需求。进入到L4级自动驾驶后,中国市场的算力芯片需求与供应会出现明显的脱节。中国本土的算力芯片制造商,在美国的管制措施解除之前,可以施展的空间已经非常有限。对于中国自动驾驶而言,L2及L2+级已经是最现实的市场了。
中国自动驾驶所面临的局面,只是各方围剿中国半导体的一个小缩影。数年前,铁幕横亘在东、西方之间。现在,硅幕(Silicon Curtain)正在落下。
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我国光刻机发展的怎么样了?
光刻机一直是半导体工业皇冠上的明珠,如今成为美国围剿中国半导体产业的杀手锏。
在此之前,一位20年半导体老兵就就很惊醒地指出,荷兰与米国这场光刻机的谈判,将是国内芯片行业生与死的分水岭。可能大家都没意识到这次谈判的严重性。
以美bis新规定来看,涉及finfet也就是16nm以下工艺的全部禁止对中销售,工艺能达到7nm的浸没式duv肯定是不能卖给中,所以asml自己的预估浸沒式duv的高低标的销量区别不大,这也肯定不是美荷谈判重点。
这次美荷谈判的重点就是193nm ArF dry 光刻机,如果这类型设备也不能卖,对asml来说那差距将达到一百台,40亿美金左右的销售额。
能卖给中,2025年该设备能卖290台,如果被限制那就是低标只能卖给非中客户190台,这就是这一次美荷谈判的重点。我们要知道这类型光刻机对应的工艺是65~110nm。
美国想游说盟友,禁止中国110nm以下的所有工艺,而荷兰则希望从45nm开始限制即可,而这对国內芯片产业的影响也是至关重要的,28~110几乎是国內芯片制造需求最大的一个工艺范围。如果荷兰同意断供干式duv那对国內芯片行业来说将是毁灭性的打击。
当然荷兰如果被米国拿下,日本的nikon势必也是比照办理,而这只能静待结果了。
1月29日消息,昨日外媒报道称,美国拜登政府在当地时间本周五于华盛顿结束的谈判中,已经成功与荷兰和日本达成协议,将限制对华出口先进的芯片制造设备,其中就包括ASML Holding NV、Nikon Corp.和Tokyo Electron Ltd.等厂商的产品。
如果荷兰与日本最终同意断供193nm ArF干式duv光刻机,那我们该怎么办,国产光刻机现在到底如何了?
10月7号,米国BIS的制裁新规下来以后,行业至今鸡飞狗跳,全面乱套,不过这也是一面照妖镜,退潮时就能知道谁在裸泳。这几年资本市场大炒特炒的国内半导体设备商们,检验你们真章的时刻到了。
在半导体老兵看来,国产光刻机的现状如同被一块遮羞布罩着,真实情况触目惊心。
目前国产光刻机的相关讯息都是对米国单向透明的。我们国产光刻机里面的零配件大部分都得进口,这些零配件同样以美日为主。
几年前smee那台号称90nm的ssx600通过02专项验收合格,然后这一大帮人欢欣鼓舞媒体大书特书,紧接着这群人立马订定下一个更先进的目标,甚至一次跨越两代,直接攻关193nmArF准分子激光浸润式光刻机,02专项风风火火大跃进攻关,形势一片大好。
然而事实是那台ssx600,也就是248nmKrF光刻机(工艺是在0.13um以上)风风火火的把所有utility接上,除了认证那会开机跑了起来,至始至终躺在那。
这通过验收的所谓光刻机根本无法在量产线上跑,也从来没有跑过!而你们现在正大跃进式的想攻克下两代193nm ArFi 也就是媒体所谓的28nm光刻机,这不是天大的笑话吗?130nm都没正儿八经的跑过产线,130nm你都做不明白,竟然妄想去搞28nm?其实193nm ArFi搞出来是能做到7nm的。
一个令人痛心的现象是,半导体设备设备真正在生产线跑,是全世界无数顶尖工程师,数十年不断优化来的,而我们一台设备验收了,就再也没人管。
除了光刻机外,etch蚀刻设备、沉积与光刻并列门槛最高、金额最高、难度最大的的三个种类,一般来说蚀刻设备都是fab投资最大的,工艺在5nm以下的fab,因为都是使用euv,光刻才超越了蚀刻。
而且蚀刻在memory占有越来越重要的角色,尤其是在nand,越高层数就需要宽深比越高的蚀刻技术,这完全得仰赖设备厂家。目前做到最好的是lam能在100:1以上,amat也有同性能产品,国内的中微号称今年能有40::1的高宽深比的设备,但这设备,可以肯定出来是能出来,但没法用。
某厂etch设备 list
从上图我们可以看出,dry etch 分为icp、ccp,这两小类,每类又分了十多种设备,咱们可以从图中看到中微在某fab的ccp拿下了1/3,但在icp则全军覆没。
ccp只是刻掩膜跟metal,与icp那些刻在si上的完全是两码事,也就是说即便中微什么成功打入台积电7nm的fab也只是做最简单的那一部分。
而我们从图中可以看出,dry etch门槛最高的各种icp,中微一台也没有,几乎被lam给垄断,amat跟tel这世界etch的老二跟老三也只有稀稀拉拉几台,而中微连他的强项ccp也只是占1/3,而且还都是ccp里面最容易的那部分。
半导体老兵以此推算中微打通drt etch全部环节,能生产出合格良率的28nm芯片,最快最快是6年。
试问2030年全世界都生产14nm了,我们还在生产28nm,要这玩意有多大作用?真实的情况跟大家想的或者主管行业那帮人说的根本不一样。
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中国半导体产业该怎么办?
现在如此危机之时,中国半导体行业不能再这样下去,首先必须要把问题全部掀开来,尽管满目疮痍,疮疤都没怕疼而没勇气去揭,那如何治疗?
从14年大基金成立以来,我们一直高喊的国产,取代外企,解决卡脖子问题,快十年了,真正解决的卡脖子问题有几个?行业里整天好消息满天飞,飞了快十年了,市场一片期待,所有人信心满满,连小将们都高喊你米国越制裁越好,我们只会更快造出来,我们不需要任何协助,自己的全国产设备很快就能横空出世。
而今这些设备在哪呢?真实的情况是,此时此刻,我们芯片生产线的国产化率只有可怜的15%左右,今时今日。
想在五六年完全补齐剩下的85%,从任何角度来看都是不切实际,违反科学及常识的。
现在我们的芯片产业已经退无可退,当务之急,就是在量产的fab里,所有设备back to back的调适,真正调适出一条完整实实在在的《量产线》,不是以前那种实验线,更不是一堆设备商各自为政,上下道工艺根本接不上,各说各话的吹牛皮。
对于目前到中国半导体行业,半导体老兵以为,之前的积极进取有作用,但韬光养晦亦有大用,任何事并不是只有进攻,啥时候进攻啥时候防守,攻防有序才是正道。