台积电在美国如期推进5nm工厂的建设,此前有消息称台积电需要推迟建厂,因为劳动力紧缺,有关设备得等到2023年初才能安装。但根据媒体消息,台积电会在下半年接收来自中国的5nm刻蚀机设备。
整体来看,国产刻蚀机处于什么水平呢?能卡住美国5nm工厂吗?
一条芯片生产线需要用上很多半导体设备,光刻机只是其中之一,同时刻蚀机也需要和光刻机紧密联动,才能完成关键的芯片制造步骤。
对这些设备有了解的人都知道,光刻机是对晶圆进行曝光,把芯片线路复刻下来,然后用刻蚀机把每一条芯片线路进行雕刻。
不管是光刻机还是刻蚀机,能应用于5nm高端生产线的产品,都位列世界顶尖。
台积电在美国修建5nm工厂,需要购置不少的半导体设备。台积电作为ASML的大股东,大客户,从ASML手中采购EUV光刻机是肯定没有问题的。
到时候只需要从荷兰运输EUV光刻机至美国,就能准备入厂了。除此之外,台积电美国工厂也需要购置中国的刻蚀机,且制程也必须是5nm。
目前中国刻蚀机厂商当中,只有中微公司能生产。所以到时候向台积电美国工厂供货5nm刻蚀机的也会是中微公司。
纵观全球半导体设备市场,很少有企业达到ASML的水平地位。因为光刻机的研发难度大,生产成本高,一台EUV光刻机就有10万个零部件。
目前国产光刻机还有需要进步的地方,大部分的光刻机需求主要靠进口。但是在刻蚀机方面,基本上可以由国内供应商实现自主供应。
目前中国具有代表性的刻蚀机厂商分别是上海的中微公司和北京的北方华创,二者在刻蚀机领域都有很深的积累。剖析这两家公司,就能知道国产刻蚀机的水平了。
首先中微公司已有18年的发展时间了,创始人尹志尧是半导体设备行业的顶尖人物,曾在英特尔,美国应用材料公司任职过。回到祖国后在2004年创建了中微公司,历经刻苦研发,终于在2017年攻克了7nm制程的等离子体刻蚀机。
到了2019年,制程进一步攻克到了5nm。直至今日,中微5nm刻蚀机被应用于台积电,中芯国际等国际一流的芯片制造商生产线,成为高端芯片产业链的重要玩家。
而在市场份额方面,根据数据统计,中微公司以14.65%的市场份额位居世界第二,仅次于Lam Research。
不管是技术还是市场份额,中微公司均排在世界领先,中国第一。
而相对来说,北方华创则处在成熟制程领域。北方华创提供丰富的半导体设备供应,在刻蚀机领域,拥有硅刻蚀机和金属刻蚀机。目前北方华创可参与14nm制程生产线刻蚀机供应,是国产成熟制程半导体领域重要的供应商。
综上所述,国产刻蚀机不论是在成熟还是高端制程领域,都有相应的供应商满足市场需求。随着芯片制造业的持续发展,国内对集成电路制造产能,技术等等提出了更高的要求。
虽然在光刻机领域有待持续进步,但刻蚀机这方面,国产已经站在了国际主流水准,甚至是领先的。
国产刻蚀机能卡住美5nm工厂吗?任何一款半导体设备对芯片生产都是至关重要的,台积电在美国的5nm工厂正如火如荼建设中,规划的量产时间是在2024年。在此之前需要先导入设备,再进行后续的建设。
因为设备一旦入厂固定后,就不会挪动了,所以等工厂建成再来导入设备就来不及了。尤其是光刻机,刻蚀机这种大型设备,需要占据很大的空间面积。
工厂的建设肯定不是难题,问题是美国持续破坏半导体设备的出货规则,我们能否也卡住美5nm工厂,不向其提供5nm工艺的刻蚀机设备呢?
答案是不太可能。一方面刻蚀机的制造难度虽然很大,但并不像光刻机,全球只有ASML能生产EUV光刻机设备,但是能制造5nm刻蚀机的并不只有一家公司。若我们不卖,别的公司就有可能拿到这部分订单。
另一方面,该做的生意还得做,中企能从别的市场赚钱,本身就是一件有价值的事。中微公司研发刻蚀机肯定需要投入大量的研发经费,该如何实现稳定的营收,保障长久的运营,肯定是需要打开大门做生意。
所以哪怕国产刻蚀机有着先进的技术,在出货理念上,必须坚持全球化。
台积电,三星以及英特尔等企业,相继投入建厂热潮。这对于全球半导体设备市场来说是一个机会,国产半导体设备有丰富的产业链,诸多供应商或许可以借助这样的市场机会,增进市场份额,取得更大的进步。