光刻機,被稱為現(xiàn)代光學工業(yè)之花,制造難度非常大,全世界只有少數(shù)幾家公司能夠制造。其售價高達7000萬美金。用于生產(chǎn)芯片的光刻機是中國在半導體設備制造上最大的短板,國內(nèi)晶圓廠所需的高端光刻機完全依賴進口。
半導體行業(yè)投資機遇
半導體是典型的技術(shù)密集型行業(yè),當前與美國、日本等發(fā)達國家存在較大差距,處于發(fā)展初期的國內(nèi)半導體行業(yè),有先天市場優(yōu)勢,未來增長空間巨大。
當然,半導體行業(yè)前期研發(fā)投入較大,企業(yè)利潤稍顯不足,投資者需要有足夠耐心,假以時日產(chǎn)品研發(fā)成功,由于行業(yè)壁壘較高,企業(yè)護城河更寬,行業(yè)利潤非??捎^。
2020 年 5G 將迎來規(guī)模商用,而5G 智能手機相較于 4G 手機,射頻前端等芯片價值量將大幅提升,受 5G智能手機出貨拉動,半導體制造、封測的產(chǎn)能利用率有望大幅提升。
此外,為促進集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展而成立的國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(大基金),二期基金已經(jīng)成立,資金規(guī)模超達2041億元,重點投向半導體上游設備和材料領(lǐng)域。
綜上所述:半導體行業(yè)進入快速發(fā)展期,板塊迎來投資潮,疊加未來幾年5G應用變現(xiàn),布局半導體行業(yè)正當時。
國產(chǎn)光刻機,走在曲折但奮進的路上
ASML雖然偉大,但畢竟是別人家的。對于中國來說,只有自己掌握了核心科技,才能不被外界掣肘。
中國對光刻機的研究起步并不晚,大概在上世紀70年代,早期的型號主要是接觸式光刻機。所謂接觸式光刻機,也就是光罩貼在晶圓上的。中科院1445所在1977年研制出了一臺接觸式光刻機,比美國晚了二十年左右。
兵進光刻機,中國芯片血勇突圍戰(zhàn)
1985年,機電部45所研制出了第一臺分步投影式光刻機,而美國在1978年研制出這種光刻機,當時使用的是436nm G線光源。
90年代的時候,國內(nèi)光刻機在技術(shù)上和國外其實相差還不遠,大概相當于國外80年代中期的水平。
不過要知道,光刻機這種東西,工藝(即采用光源的波長)每向前進一個臺階,制造的難度、需要的資金,都是指數(shù)級增長的,越往后越難搞。
2000年開始,我國開始啟動研究193nm ArF光刻機的項目。正如前文所說,那個時候ASML已經(jīng)正在研究EUV光刻機了。
2002年,光刻機被列入國家863重大科技攻關(guān)計劃,由科技部和上海市共同推動成立上海微電子裝備有限公司來承擔。
上海微電子基本上也代表了目前國產(chǎn)光刻機的最高水平。經(jīng)過十多年的發(fā)展,目前其自主研發(fā)的600系列光刻機可以實現(xiàn)90nm制程工藝芯片的量產(chǎn),使用的還是193nm ArF光源。
很明顯,從制程工藝的角度上看,國產(chǎn)光刻機目前和ASML差距非常大。不過,國際上其他國家也基本沒有量產(chǎn)157nm及以下光刻機的,從這個角度看,國產(chǎn)光刻機和除ASML之外的國際水準也并未落后多少。
目前上海微電子還在研究為65nm制程芯片服務的光刻機,什么時候能夠做出來,還不好說。
總之,目前國產(chǎn)光刻機能實現(xiàn)的制程水平還卡在90nm,和ASML差距明顯,高端光刻機還是要靠進口。
半導體行業(yè)沒有捷徑
世界局勢風云變幻,現(xiàn)實不斷催促我們必須盡快在半導體技術(shù)領(lǐng)域有所突破。
但是,在這個產(chǎn)業(yè)里,其實也沒有什么捷徑或者彎道超車的路可走,只有一個制程節(jié)點一個制程節(jié)點地去攻破,積淀技術(shù)。想要追趕國際領(lǐng)先的水平,只有付出更多的精力,投入更多的資源。
光刻機,當然至關(guān)重要,但并不是說,花錢買來一臺EUV光刻機,中國半導體產(chǎn)業(yè)就能一躍而上。
同時,這個行業(yè)進化節(jié)奏之快,對于科研人員來說,也沒有太多成績上的激勵,必須十年甚至幾十年如一日地沉下心來去做。
而這,是ASML能夠崛起的原因,也是我們想要實現(xiàn)追趕的唯一途徑。