历史上的今天

今天是：2024年09月14日（星期六）

正在发生

2020年09月14日 | 半导体设备行业蒙上一层阴影，国产光刻机渡劫难

2020-09-14 来源：eefocus

最近美国的禁令让中国整个半导体行业都蒙上了一层阴影。而最为要紧的是光刻机的国产化进程。

芯片制造设备比重突出

据 Semi 统计，2019 年全球半导体设备市场达 597.4 亿美元，设备投资占晶圆厂整体资本支出的 70%-80%，其中用于芯片制造的设备占半导体设备总支出的 81%。

光刻、刻蚀、薄膜沉积设备三大设备成为推动 28nm 及以下先进工艺发展的主要力量，分别占半导体晶圆处理设备的 23%、24%、18%。

与产品相关的供应商提供直接用于生产光刻系统的材料、设备、零部件和工具，这个类别包括 790 家供应商，占 ASML 总开支的 66%。

2012 年 ASML 收购 EUV 光源提供商 Cymer，此前 Cymer 就和 ASML 合作已久；2016 年 ASML 公司取得光学镜片龙头德国蔡司 24.9%的股份，以加快推进更大数值孔径（NA）的 EUV 光学系统。这些收购使得 ASML 几乎参与了整个 EUV 光刻上游产业链。

但收购美国企业的过程使 ASML 必须同意在美国建立一所工厂和一个研发中心，以此满足所有美国本土的产能需求。

另外，还需要保证 55%的零部件均从美国供应商处采购，并接受定期审查，这也为日后 ASML 向中国出口光刻机受到美国管制埋下伏笔。

在光刻机的研究初期，是美国的英特尔联合美国三大国家实验室再加上数百名当时顶尖的科学家和工程师研究出来的，但是美国本土并没有强大的光刻机集团，于是 ASML 就被美国借鸡生蛋，所以其实光刻机的很多核心技术都是美国的。

在美国禁令之下，ASML 根本没有反抗的余地，若不是这个原因，ASML 怎么可能会放弃中国这个庞大的市场。

目前所有中国企业中，只有中芯国际向 ASML 订购了一台 EUV 光刻机，原计划于 2019 年交付，但由于 2018 年底 ASML 的元件供应商 Prodrive 工厂的部分库存、生产线被火灾摧毁；

再加上 2020 年疫情原因，直到现在 ASML 的 EUV 设备还未向中芯国际交付，目前预计这批设备最快在 2020 年底前完成装机。

EUV 光刻机单价达到了惊人的 1.15 亿欧元 / 台，约合 1.3 亿美元，9.2 亿人民币，是浸没式光刻机价格的两倍。

虽然我们花了重金请了行业内顶尖的人才，但是基础的芯片工程师却严重匮乏。

做芯片就好比建大楼，我们虽然能花钱搭钢架，但是没有混凝土填充进来，这个楼依然盖不好。

高端光刻机和高端航空发动机、高端极精密数控机床等，涉及的领域很多，设计、材料、加工、工艺、检测、标准等等，这些都是靠人才、考研究、技术积累，靠时间的投入，当然也要大量的资金。

目前参与国内光刻机研发的有高校、企业和研究所，力量分散，而选择的技术路径难度也过高。

同时，当下更要补齐我国在光刻机领域人才的缺失。2000 年大批留学的半导体人士怀揣家国情怀选择回国发展，带来了一个繁荣的产业开端。

但可惜的是后期人才培育没有跟上步伐，看上去总想着靠钱挖人，这并不能建起一个扎实的产业人才基础。

虽然，上海微电子与 ASML 之间有着显而易见的差距，但正逐渐打破着海外的垄断。据悉，在 2021 年，上海微电子有望交付首台 28nm 光刻机，若真如此，我国芯片制造业将被大大推动，逐渐摆脱海外的束缚。

如今，在华为受美方制裁面临断芯危机，中国芯片产业亟待发展之时，上海微电子被推到了十分重要的位置上。

不过，实现高端光刻机的研制并不容易，就算是 ASML 也要融合全球供应链厂商，其将近 90%的零部件，都由供应商提供。

因此，上海微电子的发展需要我国半导体及相关厂商的共同努力才能够实现，仅靠自己去突破海外光刻机垄断，无疑是天方夜谭。

目前企业的光刻机只能做到 28nm，但是头部企业中的台积电已经向 2nm 跨进，中芯国际也开始 7nm 的制程，相比之下，上海微电子的设备就有些落伍。

但这些成绩还不足以解决光刻机之痛，在国家启动的扶持芯片设备的 02 专项中，光刻机是花钱最多的项目，一投就是 10 多年，但仍然没有做出比上海微电子 90nm 光刻机更先进的产品。

资金方面，在今年武汉市发改委的《2020 年市级重大在建项目计划》红头文件中，武汉弘芯的半导体的总投资达到了 1280 亿人民币，首期投资为占到了先进制造业项目的最大头。

人才、器材、钱财、全都到位了，但才刚过了一个月，弘芯就把刚引进的 ASML1980Di 光刻机给抵押了，并以此向武汉农村商业银行贷款了 5.8 亿人民币，在抵押信息的状态一栏写着的“全新尚未使用”。

但是很显然武汉弘芯资金不够，也少了一点运气，它的营业收入已经不足以支撑起研发投入，所以才陷入了破产的危机。

武汉弘芯在科技研发上投入了 200 亿美元，这笔钱在普通人看来是天文数字，但是在芯片研发上却不值一提，自研芯片所需要的资金是无法想象的，一家企业很难可以负担得起。

当时提倡经济全球化，虽然加速了中国经济发展进程，与国外的贸易往来也日益频繁。

但这也是弊端所在，当时国外的芯片行业已经非常成熟，我们可以直接买来就用，相比于自己花费大量资金去研制我们选择了前者，这种造不如买的观念之下，我国光刻机的研发也由此变得十分被动。

还有一点就是因为华为在顶尖芯片设计的领域投入了超过 6000 亿元的资金，设计出来了世界上最顶端的麒麟芯片，但是却在加工方面有着不小的差距，因此只能够去找别的企业来代工生产这样的麒麟芯片，可见光刻机是最重要的。

有人说得好：“有钱能解决的问题都不是问题”，而芯片等领域恰恰是光有钱也不一定能解决问题的。

芯片领域一不能逆向模仿，二不能弯道超车，三不是喊“口号”喊出来的，抓紧追赶才是正道。