如何看待中芯國際拿下 ASML 最新 EUV 光刻機?對於中國的晶元產業來說有何意義?

不是有瓦森納協議嗎?


謝邀。

今天寫了一個回答,關於中芯國際拿下EUV光刻機的,有一個評論是這麼說的:

"SMIC的光刻機要19年交貨,到那個時候這就已經落後了,沒什麼用"

我不知道這位用戶是不是半導體行業的,如果是的話,那這個節奏帶的真蠢。

首先來說,目前EUV是最先進技術,先進到什麼程度,就是下一代完全沒有影子。大概說一下光刻機原理就知道了。

集成電路的光刻大概是這樣一個過程,首先在晶圓上塗滿光刻膠,然後用蓋上掩膜,然後用某種可見光照射,被照射的部分就會發生反應,經過顯影,被光照的光刻膠部分就會溶解,然後放進氫氟酸里腐蝕,沒有光刻膠的部分就會被蝕刻,一層接一層。這和噴漆是一個原理。

這個工藝的極限就在於,光需要透過掩膜,越小的製程,掩膜就越小,小到一定程度,就要考慮光的衍射問題了。

光的衍射就是指光透過障礙物繼續傳播的現象,當物體的尺寸接近或小於光的波長的時候,這個障礙物所形成的光影就不一定和其本身的形狀一致了。所以,掩膜尺寸是有極限的。

我們知道可見光中波長最短的是紫光,大概450nm,比紫光更短的是紫外線,上一代光刻機的技術就是用193nm的DUV (Deep ultra violet ,深紫外光)作為光源,這一下就比紫光小了一半。新一代光刻機用7nm左右的EUV(extreme ultra violet,極紫外光)作為光源,這已經是現代的極限了,波長再減小就進入X光級別了, 所以目前還不知道下一代光刻機(如果還有下一代的話)會是什麼原理。這也是為什麼有"摩爾定律即將失效"這種說法存在。

在這種情況下,真的不存在什麼"交貨就要落後"這種說法,更何況我國的晶元產業也從來沒有世界領先。更何況,ASML的光刻機本來在訂貨之後就要1-2年才能交付, 目前為止我還沒聽說有任何一家(包括Intel , TSMC)的EUV製程能量產。 所以更不存在「落後」這一說法。

下一代光刻機什麼樣? 暫時還沒人知道,反正目前EUV都沒搞定。

而且,更何況,不要光盯著CPU看,動輒就對標i7 i9 或者SD 845, 855, 很多公司包括TI, ST,NXP, Microchip 都是做MCU/MPU 和模擬原件起家,他們也沒有能吊打高通或者英特爾的MPU 或者CPU, 但是人家一樣在微控制器,標準原件,汽車電子,模擬原件等市場風生水起,而做MCU根本沒有必要用最先進的製程,28nm就已經算是先進產品了,(我知道有一個知名公司主打產品都是55nm也活的好好的),所以這根本不是用先進產能的問題,一台手機上除了處理器是最先進的產品之外,其他很多晶元都是使用了好幾年的成熟產品,而且這種產品廣泛應用與汽車,家電等一切電器上,把國內這一部分市場要是拿下來,也足夠養活好個晶元廠商了。

最後說一句,光刻機不是唯一瓶頸,集成電路製造,從設計,晶圓處理,到封裝測試,每一步都有無數工序,一顆晶元從無到有,背後至少有上萬人直接或間接參與生產,光刻機只是其中一環而已。不過EUV光刻機上馬,也算說明我國在半導體行業終於有趕上世界最前沿的曙光, 而且在下一代光刻機還沒有確定之前,可能會迎來一個彎道超車的機會。


作為在tsmc工作的非台灣人,覺得回答這個問題太合適了。我盡量用一個能聽得懂得非專業術語來說明。

不知道你是不是半導體人,先和你講一個關於半導體產業鏈,或者說一個晶元從上游到下游的話,大概是這個順序(只說運營上的,那些銷售啊,市場啊,中介啊不算)設計-工具-製造-測試-封裝。中芯國際拿到ASML主要是在製造這個環節上。我們先說其他幾個環節,再著重講製造這個環節,這樣理解會簡單一些。

設計:這個環節我們國內企業沒有什麼問題,海思在這個環節上還是不錯的,當然你可能會說我們現在沒有像高通,蘋果這樣的設計大牛啊。這個呢,是一個長期累積的過程,如果單純從設計來講,國內和國外設計大牛是平等的,沒有任何偏袒。舉個例子,同樣一堆積木,給A同學和B同學,A同學搭積木就是又快又好看,B同學又慢又丑,所以這東西大家在基礎條件上是一樣的。

工具:也就是設計用的工具或者軟體,比如cadence之類的,這個都一樣,國內國外都是用同樣工具,而且國內還佔便宜,因為可以用盜版軟體。

測試/封裝:這兩步幾乎是一起進行的(因為很多廠家會打折),測試呢就是你生產完一個晶元,你要先保證能工作,才會放到用戶的手機上。封裝呢,就是將晶元包起來(也就是你見到的樣子,一個晶元就是一個黑盒子,當然也就很多晶元包的,也有不包的,這裡只是舉例子),然後再放到你見到的那個綠色的板子上。這一點國內的產業世界領先,我們承包了世界上很多測試封裝任務。這個我們一點也不吃虧。

好了,羅嗦了半天,終於講到正題了。製造環節呢,也包括很多很多流程,成千上萬的步驟,其中比較核心的就是定義一塊區域的大小,怎麼定義呢,就用到這個ASML公司生產的EUV光刻機(全世界僅此一家能生產,別無分店,真是特么賺錢了)。中芯國際能拿到這個EUV確實解決了根本問題,或者說,有了製造先進晶元的可能性,但僅僅只是可能性,因為在這個製造流程中,還有很多東西需要研究。這麼說吧,沒有EUV肯定做不了國際先進的晶元,但是有了EUV,不一定能做的成,或者說不是一時半會能做成的。這一點還需要很多研究,希望SMIC儘快搞定,這樣我也能跳槽了~哈哈哈哈哈哈~

最後說意義,這個東西要看怎麼去說,很多新聞上說有劃時代的意義,怎麼說呢,也不能說錯,根據我上面說的,它確實有這樣的代表作用,畢竟是從無到有。但是這樣的說法有點誇大其詞。我的看法是「是我們中國半導體發展歷史上的重要一步,給了我們一個可以超越其他國家的機會」


眾所周知,瓦森納協議本質上是個國際協 議,國際協議的意思就是,基本沒有約束力,約束力取決於成員國執行的意志以及能力。但眾所周知,中國跟那麼多國家有那麼深的貿易往來,沒有誰跟錢過不去。舉個典型的例子就知道瓦森納協議有多麼"靈活",我們對於第一時間買到英特爾,amd性能最強的cpu已經習以為常了,都是全球同步發售的,但怎麼就沒人想過,這些晶元其實全都是瓦森納協議清單里列有的呢?

那些誇大瓦森納協議的能力的人無非是想為中國做不出某些產品找一個自己能接受的解釋,人們常常在心裡傾向於高估中國人的能力而低估外國人的能力。其實大家都是人,都是肉長的,任何產品的發展都有其規律。中國人也不是超人,不可能一夜之間就超越國外幾十年。任何技術都是需要時間和金錢去喂出來的。半導體也一樣。

人們常常有誤解,就是以為做晶元,有光刻機就行了,只要把材料放進去,輸入幾個參數,就自動有高質量的晶圓出來。晶元的質量完全取決於光刻機的好壞。這種認識完全不符合實際。晶元製造的技術之複雜,遠遠超出了一般人的想像,我們最大的問題就是對半導體產業的技術含量認識不足。以為台積電,三星等真的就是沒有技術含量的代工企業。

具體問題具體分析,就光刻機來講,中國不買最好的光刻機,更大的原因是錢不夠,你想想一台euv就花了中芯國際一年的利潤。中芯國際去年的業績還算好的了。中國現在搞半導體產業就好比要開餐廳,把最好的刀(光刻機)買了,一把刀再貴不過幾十幾百幾千頂天了。那能發揮這把刀全部能力的頂級廚師呢?配套的廚房,灶頭,餐具,店鋪。。。。。。等一大堆東西都要錢。而且中國是2014年左右才開始加大對半導體產業的投入,之前基本都是靠市場經濟自負盈虧的。中國投入的錢別說跟美國韓國比,跟台灣省比都差不少。燒錢巨獸,中國真的缺錢。

我只想奉勸大家一句,要打贏半導體產業競爭,我們必須得有打持久戰的準備和心理預期。這絕對不是一台設備,或者幾年內就能搞定的事情。我們在進步,別人也在進步,我們得進步的比別人快才能打贏這場戰爭,只有進步是遠遠不夠的。我們過去40年,我們自己跟自己比,有很大的進步,但國外的進步速度比我們快,如果我們的速度不能超過外國,差距仍然會拉大。


這麼說吧。中芯國際有了偷懶的機會啊。

用過台積電工藝的人都知道。台積電7納米第一代並沒有用上euv ,而是仍然用的是193i加上multiple patterning 。也就是說,理論上說,中芯國際也可以用老的光刻機做到7納米工藝。側面說明差距在器件設計和工藝設計,而不是在設備。


1.中芯國際真有錢啊,不愧是親兒子

2.28納米都沒搞定就要上euv,對工藝升級這麼有信心,梁孟松的能量這麼大?

3.連euv都能買到,看來傳說中的禁運並沒有那麼嚴。那麼目前落後的局面恐怕不能歸咎於沒有設備……


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