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隨著電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,全球市場對于芯片的需求量也迎來強(qiáng)勁的增長,在這樣的情況下,為了緩解芯片供應(yīng)緊張的局面,很多國家地區(qū)都加大了在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的布局。我國由于在半導(dǎo)體領(lǐng)域起步較晚,國內(nèi)芯片很大程度上都依賴進(jìn)口。
但隨著華為的事情發(fā)生,我國芯片被“斷供”,我國便加快了芯片國產(chǎn)化進(jìn)程,但此時,高端光刻機(jī)的缺失又成為制約我國芯片制程的一個關(guān)鍵點。
大家知道,隨著美國幾次三番修改“芯片規(guī)則”,ASML便無法對我們自由出貨EUV光刻機(jī)。EUV光刻機(jī)作為7nm以下高端制程芯片必不可少的制造設(shè)備,沒有它想要量產(chǎn)高精密度芯片基本上是不可能實現(xiàn)的。
作為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備制造商,ASML在全球中高端光刻設(shè)備市場上份額占比高達(dá)90%以上,由于其供應(yīng)鏈的特殊性,在EUV光刻市場中更是形成了壟斷地位。
ASML的EUV光刻機(jī)制造工藝復(fù)雜,很多零部件都是和供應(yīng)商一起研發(fā)出來的,連ASML自己也只掌握了18%的技術(shù)專利,也是因此,在美國修改了“芯片規(guī)則”之后,使用了部分美國技術(shù)的ASML在EUV光刻機(jī)的出貨自由上無法自己作出決定。
我國半導(dǎo)體企業(yè)中芯國際為了緩解國內(nèi)芯片緊張的現(xiàn)狀就曾耗資十億向ASML全款訂購了一臺EUV光刻機(jī),但直到現(xiàn)在這臺光刻機(jī)仍無法在我國境內(nèi)落地。
此外,EUV光刻機(jī)也不是說生產(chǎn)便能生產(chǎn)的,由于產(chǎn)能有限,一般都是有限供應(yīng)給臺積電、英特爾、三星這樣的國際大廠,在這些半導(dǎo)體廠商擴(kuò)大產(chǎn)線規(guī)模后,EUV光刻機(jī)更是緊俏,不是說買就能買的。
此前三星電子公司董事李在镕兩次到訪ASML,就是尋求更多EUV光刻機(jī)的出貨量。
ASML首次對外承認(rèn),EUV光刻機(jī)可能供過于求
為了緩解全球芯片的緊缺,ASML也加快了光刻機(jī)的出貨速度,根據(jù)ASML 在2022第一季度財務(wù)會議上發(fā)布的消息,預(yù)計在今年實現(xiàn)出貨55臺EUV光刻機(jī),在2025年實現(xiàn)90臺EUV光刻機(jī)的出貨。
但同時,ASML也承認(rèn),90臺EUV光刻機(jī)可能會超過2025年的實際需求。根據(jù)ASML在第一季度披露的財報數(shù)據(jù)顯示,在今年第一季度EUV光刻機(jī)的出貨僅有三臺。此外,ASML最新研發(fā)的下一代high NA-EUV光刻機(jī)目前也只收到了六臺的訂單。
但ASML表示,這是為了實現(xiàn)2030年1萬億美元半導(dǎo)體行業(yè)需求所做出的巨大努力。
但事實上,誰都明白,明知道會供過于求一般情況下都是縮減產(chǎn)量,而且一臺EUV光刻機(jī)造價不菲,虧本生意誰都不會做。因此就有業(yè)界猜測,這是不是在為了給大陸市場供貨做準(zhǔn)備。
之所以作出如此猜測原因有三
首先,如今我國已經(jīng)成為全球最大的半導(dǎo)體消費市場,而且隨著國家的重視,更多企業(yè)進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域,光是在去年一年我國新增的半導(dǎo)體企業(yè)就增加了4.74萬家,同比增長105.06%,在全球20家增速最快的芯片企業(yè)中,我國企業(yè)就占了19家,與上一年的8家相比增長了137%。
隨著我國半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)的增加,我國芯片產(chǎn)能也會隨之增加,對光刻機(jī)的需求也就越來越大。
根據(jù)ASML第一季度的營收情況來看,總營收額為35.34億歐元,毛利率為49%,與上個季度54.2%的毛利率相比下滑了19%。
ASML在第一季度向我國大陸市場出貨的DUV光刻機(jī)就有23臺,而且ASML在我國的市場份額已經(jīng)超過美韓等國家,市場份額占比達(dá)到34%。我國已經(jīng)超越美國成為ASML的第三大市場。
從這組數(shù)據(jù)來看,毫無疑問,面對我國如此廣闊的市場前景,ASML是不愿意放棄的。
其次,隨著中科院等科研機(jī)構(gòu)和上海微電子、長春光機(jī)研究所等光刻機(jī)廠商的共同努力,近兩年來,國產(chǎn)光刻機(jī)實現(xiàn)了多方面的技術(shù)突破。
雖然目前國內(nèi)光刻機(jī)的技術(shù)和生產(chǎn)能力不能滿足國內(nèi)芯片市場的需求,但近年來國產(chǎn)化替代率的進(jìn)步速度和提高也是有目共睹的。例如,據(jù)報道,由上海微電子有限公司自研的國產(chǎn)DUV光刻機(jī)將于明年正式推出。
在芯片工藝制程上,中芯國際也已經(jīng)掌握了7nm制程,目前已經(jīng)進(jìn)入風(fēng)險試產(chǎn),在成熟工藝上,14nm、28nm制程更是已經(jīng)能滿足一部分國內(nèi)生產(chǎn)需求。
ASML首席執(zhí)行官 Peter Wennink就多次公開表示:限制對中國EUV光刻機(jī)的出貨毫無益處,他們將在3到5年內(nèi)掌握這項技術(shù),到時候ASML的光刻機(jī)很可能就被淘汰了。
最后,ASML的 EUV光刻機(jī)實際上有一個很大的缺點,那就是耗電量極大。臺積電此前就出現(xiàn)過電力不足的問題,但當(dāng)時很多人都覺得這是臺積電的問題,事實上,這真不賴臺積電。
隨著近期中國臺灣省的電費正在急劇上漲,臺積電每年要多交40億的電費,現(xiàn)在臺積電每年要交的電費已經(jīng)超過300億。
只不過在之前,由于EUV光刻機(jī)的不可替代性,這個問題很少被人注意到,可以說即使注意到了也沒辦法,但以后就說不準(zhǔn)了。
寫在最后
現(xiàn)在很多地區(qū)都因為老美的芯片禁令正在加大光刻設(shè)備和光刻技術(shù)的自研,如鎧俠和佳能就聯(lián)合研發(fā)出納米壓印微影技術(shù)(NIL),目前已經(jīng)能實現(xiàn)15nm制程的量產(chǎn),不使用EUV光刻機(jī)最高能制程能達(dá)到5nm。
此外,堆疊芯片等新的技術(shù)也正在出現(xiàn),EUV光刻機(jī)最后被別的技術(shù)取代的結(jié)局是可以預(yù)見的,ASML也開始有危機(jī)感了。