***产业链厂商分析 国产半导体设备厂商迎新机遇

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此前,国家知识产权局公布了一项华为新的专利。反射镜、光刻设备及其控制方法在极紫外光刻及核心技术上取得突破性进展。

4月,哈工大宣布实现了“电能转化等离子体线路”,实现了DPP-EUV光源。

7月23日起,日本针对尖端半导体制造设备出口的限制措施正式生效。共有6大类23种设备被纳入出口限制,覆盖了芯片光刻、刻蚀、检测各个环节。

7月14日,彭博社消息,荷兰***巨头阿斯麦公司(ASML)与中国客户的合作将面临美荷更严格的管制。 新规要求从9月1日开始。

7月5日,由日本政府支持的日本产业革新投资机构(JIC)同意以约9093亿日元(折合约64亿美元)收购全球市场份额第一的日本光刻胶巨头JSR。

据中国的专利记录显示,清华大学(中国的“麻省理工学院”)、南京大学、中国科学院以及总部位于安徽合肥的Specreation公司,都在过去一年内申请了EUV光源技术的专利。

据海关数据,截至2023年5月,我国已成功减少了455亿颗芯片的进口数量。基于这一规模,预计今年我国将进一步减少超过1000亿颗芯片的进口量。

制造一台高端***到底有多难

***又名掩模对准曝光机,是芯片制造流程中光刻工艺的核心设备。芯片的制造流程极其复杂,而光刻工艺是制造流程中最关键的一步,光刻确定了芯片的关键尺寸,在整个芯片的制造过程中约占据了整体制造成本的35%。

芯片制造用的前道***,主要应用于晶圆制造,并且随着芯片制程越小,晶圆尺寸越大,***的要求就越高。

典型产品就是EUV,主要由四部分构成:极端紫外光源、反射投影系统、光刻模板(mask)、能够用于极端紫外的光刻涂层(photo-resist)。帮助台积电等晶圆代工厂实现5nm、3nm等先进制程工艺。

芯片制造用的后道***,主要用于封测,正是国产***厂商的主力战场。

第三种是面板***,主要用于分立器件、LED等制造。

目前数据显示,在EUV、ArFi、ArF等三个高端机型上,ASML出货量占比分别为100%、95%、87%。

半导体设备

图1 ***产品解析表  来源:头豹研究院

据了解,一台荷兰ASML的EUV***需要10万多个零件,而且90%以上的零配件是由全球各国供应的。比如轴承是由瑞典来设计和制造,镜头是由德国蔡司公司生产,激光设备是由日本设计并提供等等。


通俗地说:如果没有ASML的顶级***,也就造不出来高工艺水平的芯片。

当前,我国***产业处处被“卡脖子”。上海微电子副董事长贺荣明曾在受访时表示:“2002年,我国专家出国考察时,对方工程师说,哪怕把所有图纸都给你们,你们也未必能做出***。”

另外,台积电赴美之前,张忠谋也曾公然表示:“就算给大陆10万亿美元,他们也不可能造出一颗高端芯片”。


中芯国际孟良松曾含泪说到:其实我们早就攻克了7nm生产工艺,无奈的是EUV***无法拿到,所以目前止步于12nm。

ASML对中国态度大反转西方国家开始动摇

ASML***,最新进展。ASML 持续改进 DUV 系统。全新 NXT:2100i 具有 4 个新功能,可改善未来逻辑和 DRAM 的重叠和边缘放置错误。

据季度财务电话会议来看,ASML 目前已发货超过 200 个 NXE:3400/3600 系统。从总数看来,这个统计是有缺失的,因为当下统计是基于 ASML 的销售数字,然后发货和统计销售之间存在一些延迟。但可以预计的是,NXE:3600D 要么是/要么很快就会成为出货量最多的系统。

ASML 将继续对其产品线进行不懈的改进计划。更快、更精确的 DUV 和 0.33 NA EUV 工具。开发即将推出的 0.55NA 高 NA EUV 工具,甚至超越高 NA 到可能的超 NA 工具。

最近,一位荷兰工程师在社交网站上发表说:“物理定律全世界都是一样的,荷兰既然能做到,中国也一定能制造出顶级***,只是时间问题而已”。

目前,我国在芯片领域频频突破。

中科院院士郭光灿和中科院量子信息重点实验室副主任郭国平教授,联合创立的本源量子公司突然宣布:已经掌握了量子芯片工业软件设计的核心技术,并且成功研发了首款量子芯片设计软件。在光芯片、3D堆叠加等技术领域中国也早已开始布局,并且也取得不错的成绩,这些都可绕开ASML的EUV***。

论EUV***核心技术中的工件平台而言,中国华卓精密科技有限公司自研的双工件台,彻底打破了ASML的技术垄断,成为了全球第二家掌握双工件平台核心技术的企业!

另外,哈工大在***领域更是频频突破。2月,宣布自研超精密高速激光干涉仪,并荣获世界光子大会“金燧奖”金奖这样的顶级奖项;3月份在激光领域再获重大突破,为研发小型化短波激光器提供了全新的解决方案;4月,又宣布实现了“电能转化等离子体线路”,实现了DPP-EUV光源。

近日,在ASML年度股东大会上,ASML总裁表示,中国寻求开发自己的半导体制造设备合情合理。

美国要求ASML禁止向中国出售DUV***,被ASML直接拒绝,表示中国是芯片产业链重要一环,不可能绕过中国。荷兰高管甚至警告美国:ASML是欧洲企业,美国没有权利干涉我们把***卖给谁!

目前,ASML在中国市场的影响力日益增强,中国大陆的芯片制造商正在积极备货并向ASML下更多的订单。从第一季度到第二季度,中国大陆营收占ASML总营收比例从8%增长到了24%。这一数据再次证明了中国市场对ASML的重要性。

任重道远国产替代进行时

日本在半导体芯片领域依然拥有话语权。以半导体光刻胶为例,日本垄断了全球87%的市场份额。在***中,尼康和佳能的DUV***也占有一定的市场份额。

三星集团的CEO就曾表示:“如果***缺少了光刻胶,那么***就是一堆废铁。”

现在10nm制程以下的光刻胶,基本上只有日企能够生产。 

不同制程的***,对应着不同波长的光线,对应着就需使用不同种类的光刻胶。

半导体设备

EUV***,用于7纳米以下支撑,极紫外光的波长小于13.5纳米,用EUV光刻胶。

DUV***,采用深紫外光,波长193纳米,用ArF光刻胶(或者ArFi光刻胶),也可以简称“A胶”。 

微米级别,光的波长248纳米,得用KrF光刻胶,或者称“K胶”。

相对来说最容易,为g线和i线的光刻胶,波长436纳米和365纳米。  

现如今,g线和i线的光刻胶市场相对饱和,国产化率也比较高。

半导体设备

而高端光刻胶需要严格控制金属杂质含量,国内精细化工方面水平略显不足。但在整个半导体光刻胶市场中,EUV只占到1%,A胶和K胶,合计占了82%,这也是我们现阶段努力攻破的重点,国内企业任重道远。

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最近,江苏徐州小厂一举打破日本长达20年的垄断,将国产光刻胶的纯度提升10倍,使KrF、ArF高端光刻胶实现量产。成为目前国内唯一实现上游材料100%国产化的光刻胶公司。这让外媒再次被震撼:“低估中国,是犯大错!”

在国产化替代的道路上,***的上下游均涌现出了一批优秀供应商,比如***光源系统厂商福晶科技,物镜系统厂商奥普光电,光掩膜版厂商菲利华,缺陷检测厂商东方晶源,光刻胶厂商南大光电、容大感光,光刻气体厂商雅克科技、华特气体等。

***具体厂家名录:(排名不分先后)

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光刻胶具体厂家名录:(排名不分先后)

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我国通过自主研发和创新,依靠庞大的市场需求,逐渐减少了对外部技术和设备的依赖,并取得了一系列突破。因此,在***、芯片等领域,我们日益崛起,成为全球科技发展的领导者。

与此同时,我国将继续致力于加大力度,在关键领域进一步推动自主研发和创新。这不仅为我国持续发展提供了动力,也为全球科技进步做出了积极贡献。

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