荷蘭專家：我5年前預(yù)測(cè)中國(guó)能造7nm，如今他們把7nm當(dāng)成熟芯片造

前沿導(dǎo)讀

荷蘭Techwatch媒體公司CEO、荷蘭高科技學(xué)院董事瑞尼·雷吉梅克在接受采訪時(shí)表示，ASML迫于美國(guó)對(duì)荷蘭政府施壓，先后封鎖了EUV和先進(jìn)浸潤(rùn)式光刻機(jī)的對(duì)華出口，這極大減緩了中國(guó)芯片的發(fā)展速度。

2021年，我預(yù)測(cè)中國(guó)將會(huì)在三年內(nèi)解決7nm芯片的量產(chǎn)問(wèn)題，進(jìn)而向5nm節(jié)點(diǎn)進(jìn)攻。7nm看似是先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的芯片，但是在中國(guó)企業(yè)眼中，他們將7nm當(dāng)做成熟芯片來(lái)制造，通過(guò)規(guī)模化效應(yīng)來(lái)攤平研發(fā)成本，提升制造效率。如果沒有美國(guó)的出口管制，那么中國(guó)將會(huì)在5至10年內(nèi)追上國(guó)際水平。

格局轉(zhuǎn)變

全球芯片產(chǎn)業(yè)被大規(guī)模運(yùn)用的產(chǎn)品是DUV光刻機(jī)，其中包括了干式設(shè)備以及先進(jìn)的浸潤(rùn)式設(shè)備。

浸潤(rùn)式光刻機(jī)最高支持7nm節(jié)點(diǎn)的芯片制造，也可以支持5nm節(jié)點(diǎn)的芯片制造，但是目前沒有任何一個(gè)企業(yè)能夠成功實(shí)現(xiàn)用DUV量產(chǎn)5nm芯片。越是向下發(fā)展，浸潤(rùn)式光刻機(jī)的良品率和經(jīng)濟(jì)性也就越低，所以英特爾、三星、臺(tái)積電均選擇在7nm節(jié)點(diǎn)全面引入EUV光刻機(jī)進(jìn)行使用。

ASML是EUV光刻機(jī)的唯一供應(yīng)商，ASML的成功得益于美國(guó)英特爾和中國(guó)臺(tái)積電的支持。

臺(tái)積電在技術(shù)、人才、資金上面大力扶持ASML，而英特爾則是聯(lián)合美國(guó)能源部成立了EUV LLC技術(shù)聯(lián)盟，將ASML吸納了進(jìn)來(lái)，把尼康和佳能等日本光刻機(jī)企業(yè)拒之門外。英特爾在這個(gè)過(guò)程中，擔(dān)任一個(gè)幫助ASML掃清競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的角色。

ASML享受到了來(lái)自于美國(guó)的政策扶持，這極大加快了EUV光刻機(jī)的研發(fā)速度，但同時(shí)也與美國(guó)資本簽訂了合作協(xié)議，使美國(guó)政府持有EUV光刻機(jī)的最大話語(yǔ)權(quán)。

雷吉梅克認(rèn)為，ASML能成功的核心因素有兩點(diǎn)。一個(gè)是因?yàn)槠鋼碛邪l(fā)明、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)復(fù)雜系統(tǒng)的能力，另一個(gè)就是政府的支持。

ASML可以將所有的子模塊全部組裝到一起，形成一個(gè)可持續(xù)運(yùn)行的整機(jī)設(shè)備。并且ASML已經(jīng)陸續(xù)收購(gòu)了一批供應(yīng)鏈企業(yè)，其中包括了供應(yīng)光源的美國(guó)西盟公司，以及供應(yīng)玻璃和光學(xué)組件的Berliner Glas集團(tuán)。

其收購(gòu)的原因是這些企業(yè)的部門工程師無(wú)法將各個(gè)環(huán)節(jié)的子系統(tǒng)有效的結(jié)合在一起，只有ASML全資掌控了這兩家企業(yè)，才能將每個(gè)環(huán)節(jié)有效的利用起來(lái)。

美國(guó)、德國(guó)、日本、中國(guó)等國(guó)家都嘗試過(guò)開發(fā)自主的光刻機(jī)，美國(guó)是最先成功的國(guó)家，但是由于其對(duì)待客戶傲慢無(wú)禮的態(tài)度，讓日本企業(yè)趁虛而入，日本的佳能、尼康憑借優(yōu)質(zhì)的客戶服務(wù)成功壓制了美國(guó)光刻機(jī)企業(yè)。從此美國(guó)的光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)一蹶不振，最終被ASML全資收購(gòu)。

德國(guó)蔡司曾經(jīng)也嘗試過(guò)開發(fā)光刻機(jī)設(shè)備，但是由于整機(jī)的復(fù)雜性和資本上面的傾斜，導(dǎo)致蔡司最終放棄了光刻機(jī)項(xiàng)目，專注于為ASML的光刻機(jī)供應(yīng)光學(xué)成像系統(tǒng)。

到目前為止，全球光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了三家制衡的局面：荷蘭ASML穩(wěn)坐全球第一，其次是日本佳能和尼康，中國(guó)企業(yè)還在持續(xù)追趕。

中國(guó)技術(shù)

雷吉梅克對(duì)于中國(guó)光刻機(jī)的發(fā)展持保守態(tài)度，相關(guān)的中國(guó)企業(yè)擁有足夠多的資金補(bǔ)助和知識(shí)儲(chǔ)備，一旦設(shè)備就位，中國(guó)企業(yè)立馬就可以啟動(dòng)先進(jìn)晶圓廠的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。不過(guò)這個(gè)設(shè)備什么時(shí)候有，技術(shù)水平怎么樣，穩(wěn)定性如何，都是未知數(shù)。

美國(guó)光刻機(jī)的失敗，是因?yàn)槊绹?guó)企業(yè)傲慢無(wú)禮，客戶反饋產(chǎn)品有問(wèn)題，美國(guó)企業(yè)的第一印象就是客戶原因，是客戶不會(huì)用才導(dǎo)致的設(shè)備損壞。

德國(guó)光刻機(jī)的放棄，是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的蔡司總部認(rèn)為制造望遠(yuǎn)鏡、眼鏡、醫(yī)療科研器械等消費(fèi)品才是能賺大錢的項(xiàng)目，光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)周期長(zhǎng)、見效時(shí)間長(zhǎng)，不符合蔡司的運(yùn)營(yíng)規(guī)劃，所以砍掉光刻機(jī)項(xiàng)目，只保留成像系統(tǒng)的研發(fā)。

中國(guó)光刻機(jī)的研發(fā)正好避開了這兩個(gè)雷區(qū)，國(guó)家對(duì)于光刻機(jī)項(xiàng)目非常看重，一直將先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)設(shè)備列為政策規(guī)劃的首要扶持對(duì)象。相關(guān)企業(yè)也一直在推動(dòng)自主技術(shù)的研發(fā)進(jìn)度，2024年公布了新一代國(guó)產(chǎn)干式DUV光刻機(jī)，其技術(shù)水平較之前應(yīng)用在90nm節(jié)點(diǎn)的設(shè)備進(jìn)步明顯。

2023年國(guó)產(chǎn)7nm芯片上市，在采用ASML浸潤(rùn)式光刻機(jī)的基礎(chǔ)上，通過(guò)多重圖案化技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

雖然實(shí)現(xiàn)了7nm芯片的量產(chǎn)，但是多年過(guò)去了，現(xiàn)在最新的產(chǎn)品也只是在之前的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，并未達(dá)到5nm芯片的技術(shù)水平。不過(guò)對(duì)比2023年剛上市的時(shí)候，現(xiàn)在制造的7nm芯片已經(jīng)在功耗、良品率、產(chǎn)能等多個(gè)維度有了大幅度的優(yōu)化。

先進(jìn)芯片的發(fā)展思路與成熟芯片如出一轍，先完成初步的制造，然后進(jìn)入規(guī)模化量產(chǎn)，在量產(chǎn)的基礎(chǔ)上不斷的對(duì)已有技術(shù)進(jìn)行打磨優(yōu)化，一點(diǎn)點(diǎn)積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。