拿下最強(qiáng)光刻機(jī)，英特爾期望能在晶圓制造領(lǐng)域超過(guò)龍頭臺(tái)積電嗎？

光刻機(jī)是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的核心設(shè)備，是制造和維護(hù)光學(xué)和電子工業(yè)的基礎(chǔ)。光刻機(jī)技術(shù)目前是世界上最尖端的技術(shù)之一，只有少量國(guó)家掌握，所以光刻機(jī)的價(jià)格是非常昂貴的，世界上頂級(jí)光刻機(jī)就是荷蘭生產(chǎn)組裝的光刻機(jī)，一臺(tái)高端的光刻機(jī)甚至可以賣(mài)到6億元左右(目前全球最貴的EUV光刻機(jī)單臺(tái)售價(jià)已經(jīng)超過(guò)6.3億元)，即便賣(mài)這么貴還供不應(yīng)求，很多訂單都需要排隊(duì)生產(chǎn)，甚至有部分國(guó)家給再多的錢(qián)也買(mǎi)不到。

現(xiàn)在世界上最先進(jìn)的光刻機(jī)是荷蘭的ASML，其次就是日本的NIKON和日本的CANON，這三個(gè)品牌是世界上最好的了，荷蘭的最好，因?yàn)楹商m的是各國(guó)高科技的合成產(chǎn)品，最主要的光源和鏡頭來(lái)自德國(guó)，荷蘭的光刻機(jī)90%的零配件是全世界采購(gòu)，一臺(tái)光刻機(jī)的配件超過(guò)五萬(wàn)的零件，90%的配件來(lái)自全世界，也就是說(shuō)約四萬(wàn)五千個(gè)零件來(lái)自世界各地。

目前在全球45納米以下高端光刻機(jī)市場(chǎng)當(dāng)中，荷蘭ASML市場(chǎng)占有率達(dá)到80%以上，而且目前ASML是全球唯一能夠達(dá)到7納米精度光刻機(jī)的提供商，所以ASML才是全球芯片業(yè)真正的超級(jí)霸主一點(diǎn)都不過(guò)分。正因?yàn)榈靡嬗诩夹g(shù)領(lǐng)先，目前ASML的市場(chǎng)份額也是很大的，目前全球知名芯片廠(chǎng)商包括英特爾、三星、臺(tái)積電、SK海力士、聯(lián)電、格芯、中芯國(guó)際、華虹宏力、華力微等等全球一線(xiàn)公司都是ASML的客戶(hù)。

2020年10月，三星太子李在镕專(zhuān)門(mén)去了一趟荷蘭，目的非常明確：跟阿斯麥高層見(jiàn)面，敦促對(duì)方趕快交付三星訂購(gòu)的9臺(tái)EUV光刻機(jī)，好讓三星追趕臺(tái)積電。三個(gè)月后，李在镕被起訴“親信門(mén)”賄賂罪，當(dāng)庭入獄。李在镕入獄前還魂?duì)繅?mèng)繞的EUV光刻機(jī)，是制造半導(dǎo)體的關(guān)鍵設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，EUV光刻機(jī)占整條半導(dǎo)體產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備投資的25%，能夠用光“雕刻”出更先進(jìn)的芯片。臺(tái)積電制程冠絕全球，離不開(kāi)它擁有全球數(shù)量最多、最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)。

放眼全世界，只有阿斯麥能提供光刻機(jī)。以至于阿斯麥曾說(shuō)：“如果我們交不出光刻機(jī)，摩爾定律就會(huì)停止。”不過(guò)，在追逐臺(tái)積電這件事上最積極和激進(jìn)的，還不是三星，當(dāng)屬昔日霸主英特爾。英特爾新CEO基辛格上任以來(lái)，宣布將在美國(guó)、歐洲投資超過(guò)1000億美金興建晶圓代工廠(chǎng)，又收購(gòu)以色列高塔半導(dǎo)體。今年1月，英特爾甚至截胡臺(tái)積電，成功搶購(gòu)第一臺(tái)阿斯麥最新NA 0.55光刻機(jī)。更重量級(jí)的消息，是英特爾將開(kāi)放授權(quán)x86架構(gòu)，搶奪采取ARM架構(gòu)的臺(tái)積電客戶(hù)。

過(guò)去一年以來(lái)，英特爾動(dòng)作頻頻，就是要把臺(tái)積電挑下馬，重奪半導(dǎo)體制造霸主地位。磨刀霍霍的英特爾這回打得動(dòng)臺(tái)積電嗎?霸主的隕落,回答打不打得過(guò)，首先得知道英特爾是怎么從山峰掉到山腰的。

2014年，英特爾如日中天，生產(chǎn)出當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)的14nm制程芯片。隨著晶圓代工行業(yè)利潤(rùn)越來(lái)越高，英特爾開(kāi)始加大晶圓代工業(yè)務(wù)的投入，在各大場(chǎng)合自詡晶體密度世界第一[1]。但沒(méi)風(fēng)光多久，英特爾就被臺(tái)積電+AMD聯(lián)盟趕超。英特爾衰落的一切根源，就在于其堅(jiān)持多年的IDM模式。所謂IDM，是指半導(dǎo)體生產(chǎn)的三大核心環(huán)節(jié)：設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)，全產(chǎn)業(yè)鏈自己一手包辦的模式。這種模式優(yōu)勢(shì)是生產(chǎn)能力強(qiáng)，能夠全方位執(zhí)行自身戰(zhàn)略，劣勢(shì)是企業(yè)生產(chǎn)戰(zhàn)線(xiàn)長(zhǎng)，投資成本大。

據(jù)報(bào)道，英特爾宣布向荷蘭光刻機(jī)制造商ASML預(yù)訂了一臺(tái)仍在設(shè)計(jì)中的頂級(jí)EUV光刻機(jī)，為業(yè)界首家。這臺(tái)光刻機(jī)型號(hào)為High-NA量產(chǎn)型EUV光刻機(jī)EXE:5200，是業(yè)界最強(qiáng)的光刻機(jī)，此刻尚未面世。

據(jù)悉，臺(tái)積電此前已經(jīng)向ASML采購(gòu)High-NA研發(fā)型EUV光刻機(jī)EXE: 5000，預(yù)計(jì)在今年內(nèi)會(huì)跟進(jìn)下單High-NA量產(chǎn)型EUV光刻機(jī)。

此前，英特爾確定自己是ASML的High-NA研發(fā)型EUV光刻機(jī)EXE: 5000的第一個(gè)買(mǎi)家。

據(jù)ASML透露，High-NA研發(fā)型EUV光刻機(jī)EXE: 5000將在2024年前出貨，在手訂單已達(dá)5臺(tái)。量產(chǎn)型EUV光刻機(jī)EXE: 5200將在2024年推出，支持客戶(hù)的后續(xù)量產(chǎn)計(jì)劃。這款光刻機(jī)瞄準(zhǔn)了2025年后晶圓制造的最新工藝節(jié)點(diǎn)，例如2nm工藝。

英特爾期望能在晶圓制造領(lǐng)域超過(guò)龍頭臺(tái)積電。與此同時(shí)，英特爾還大量采用臺(tái)積電的晶圓代工服務(wù)，預(yù)期未來(lái)幾年會(huì)成為臺(tái)積電的大客戶(hù)之一。

近些年來(lái)，光刻機(jī)已經(jīng)成為了限制國(guó)內(nèi)芯片技術(shù)發(fā)展的重要因素之一，而如今中國(guó)國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)成功了，上海造出首臺(tái)2.5D/3D先進(jìn)封裝光刻機(jī)，打破了阿斯麥公司在這一領(lǐng)域的壟斷，將有效緩解國(guó)內(nèi)芯片較為缺乏的局面，這是否意味著華為的春天來(lái)了?這臺(tái)光刻機(jī)的面試也引發(fā)了西方的焦慮，畢竟在中國(guó)打破其對(duì)市場(chǎng)的壟斷之后，西方國(guó)家將再也不能憑技術(shù)優(yōu)勢(shì)高價(jià)出售光刻機(jī)，圈個(gè)有用，光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備，使用類(lèi)似照片沖印的技術(shù)來(lái)將電路印到硅片上。

對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，芯片是極其重要的，工業(yè)產(chǎn)品很多電子設(shè)備當(dāng)中都會(huì)用到芯片，例如幾乎每個(gè)人都有的手機(jī)或者是電腦，而芯片的性能直接關(guān)系到這臺(tái)電子設(shè)備的運(yùn)算能力能達(dá)到什么水平，因此擁有技術(shù)水平較高的光刻機(jī)對(duì)于中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要，而國(guó)內(nèi)企業(yè)也一直在試圖攻破這一領(lǐng)域的技術(shù)壁壘，但毫不夸張地說(shuō)，光刻機(jī)的相關(guān)技術(shù)研發(fā)難度絲毫不比先進(jìn)的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)更低，而科技發(fā)展的趨勢(shì)促使中國(guó)將光刻機(jī)的研發(fā)作為科技發(fā)展的重中之重，因此國(guó)家在這一領(lǐng)域投入了大量的人力物力。

國(guó)家在這一領(lǐng)域的投入終于有了重要的產(chǎn)出，近期國(guó)內(nèi)第1臺(tái)2.5D/3D封裝光刻機(jī)即將交付，該機(jī)能夠用于高密度易構(gòu)成領(lǐng)域，具有高分辨率、高套刻精度和超大曝光視場(chǎng)等特點(diǎn)，能夠保證800納米分辨率光刻工藝需求，極限甚至能夠達(dá)到600納米。

而對(duì)于中國(guó)在光刻機(jī)領(lǐng)域取得的成就，壟斷地位的阿斯麥公司也做出了讓步，不僅多次示好國(guó)內(nèi)市場(chǎng)甚至開(kāi)始向中國(guó)降價(jià)銷(xiāo)售DUV光刻機(jī)，但從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，這種設(shè)備的技術(shù)水平仍然不及最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)，本質(zhì)上是該企業(yè)害怕自己的壟斷地位被中國(guó)所撼動(dòng)，放出的緩兵之計(jì)，因此中國(guó)必然不可能被其所迷惑而放緩自己的光刻機(jī)研發(fā)步伐，畢竟即使中芯國(guó)際與阿斯麥達(dá)成了78億的訂單，也沒(méi)有讓該公司愿意對(duì)華出售7納米級(jí)別光刻機(jī)，可見(jiàn)最為先進(jìn)的技術(shù)成果從來(lái)都是買(mǎi)不來(lái)的，只有堅(jiān)持自主研發(fā)的路線(xiàn)，才能讓中國(guó)在芯片技術(shù)上不再落后于西方國(guó)家。

隨著國(guó)內(nèi)科研人員的持續(xù)研發(fā)，中國(guó)將研發(fā)出除封裝光刻機(jī)之外的先進(jìn)設(shè)備并且其芯片制程將越來(lái)越小，最終達(dá)到和外企相同的7納米，甚至更小的程度，讓國(guó)內(nèi)企業(yè)在芯片領(lǐng)域達(dá)到世界最強(qiáng)。