美国近期公布的针对华为全球所有子公司的芯片禁售令, 对于华为来说已经不能算是“封杀令”了,而是实打实的“绝杀令” 。因为美国已经完全绝杀了华为此前芯片进口的三大招数—— 向美国企业购买、找亚洲企业代工、从子公司手里转手! 华为芯片进口的“三板斧”可以说是完全被废了。
那么华为在芯片产业这条路上就真的完全没有办法走了吗?其实并不完全是,要知道芯片产业除了芯片制造我国有点落后以外, 在芯片设计和封测两大步骤上 ,我国可是很厉害的。在芯片设计上,美国的高通应该算是全球最顶尖的芯片设计公司了,但是我国的华为海思作为全球知名芯片设计企业也不遑多让。麒麟高端芯片中今年马上要发布的麒麟9000,就被测评为目前最顶尖的芯片,因为采用的是5nm制程设计的,5nm制程的芯片高通都还没有发布,就被华为海思给抢了先, 可见在芯片设计上,华为海思也能算做是世界顶流。
就更别说芯片封测这一环节了,这属于芯片产业中最后一程,也是最简单的但是也很需要人力物力。作为“世界工厂”的我国在这方面有全球所有国家都比不了的优势, 在芯片封测领域,全球十强企业中中国就占了八家,我国在这一领域实力之强横可见一斑。
那么,留给华为或者说留给我国在芯片产业最大的问题就是材料和制造了,那么全世界除了美国和拥有美国技术的公司以外,我们没有别的选择了吗?
还真有,那就是我们的老邻居兼老冤家日本!
日本虽然现在不在世界顶级半导体产业的最高位,但是曾经也是引领了全球半导体产业的昔日王者, 把时间倒回去20多年前,那会全世界半导体产品风头最劲的就是日本 。虽然最后在美国“流氓式”的打击下,日本败了。但是即便如此,日本的半导体底蕴还是在那放着,在当前全球范围内,日本也是稳坐芯片制造领域第二把交椅的。
那么寻求与日本的合作,就是我国半导体突围的一个很好的突破口。
日前,日方有消息传出, 有一家叫做“深圳英唐智控”的中国企业已经获批了收购日本的半导体光刻机设备。
中企收购了日本光刻机?是事实,将给芯片界点亮一盏灯。据了解,被收购半导体设备 的日企是“先锋微技术” ,他们家的设备是用于模拟芯片的光刻机,其设备生产出来的芯片, 主要是用在 汽车 、光电等工业领域 。虽然对于手机等终端的芯片制造暂时不支持, 但是也给我们暗了一段时间的芯片界点亮了一盏明灯 。
日本的半导体材料和制造在世界范围有极高的影响力,而我国在半导体设计和封测上全球无敌手。那么不管是基于中国市场对日本的吸引,还是基于国际芯片供应链调整的大势所趋, 中日两国携手在芯片产业强强联合,不失为一条半导体进一步发展的康庄大道!
如果真的能够达成全面深度合作,或许华为的移动端芯片,还有救!
荷兰的ASML是目前全球最顶尖的光刻机提供商,尤其是在高端光刻机领域,几乎占据了全球100%份额。
一、 最近几年,ASML销售业绩增速非常快。
因为在高端光刻机拥有绝对的优势,所以asml的光刻机一直供不应求,最近2年时间虽然受到疫情的影响,但因为全球芯片普遍供不应求,所以ASML的光刻机也供不应求,因此asml的业绩也有了快速的增长。2021财年,ASML营业收入为186.11亿欧元,同比上涨33.14%;归属于母公司普通股股东净利润为58.83亿欧元,同比增长更是高达65.55%;不过进入2022年之后,asml业绩貌似有所下降,从第一季度的财报来看,其营收只有39.6亿美元,同比下降24.57%,利润更是只有7.8亿美元,同比下降51.36%。
但是第1季度的财报并不能反映asml真实的销售情况,原因是当前各大厂家对光刻机的需求非常迫切,所以有部分光刻机订单尚未获得工厂准入测试就向客户出货,这些订单收入需要在未来多个季度中才能得以确认。从实际情况来看,目前asml的订单已经排到2024年,所以可以预计未来几年时间asml的光刻机仍然会保持快速的增长。
二、 ASML有多少光刻机卖往中国?
2022年第1季度,asml总共卖出了62台光刻机,包括59部新系统和3部二手系统。至于在这62台光刻机当中有多少卖到中国,asml并没有给出准确的数据。但是我们可以从asml销售业绩的构成当中大概推断一下。根据asml2022年第一季度的财报数据显示,其收入构成当中有,34%来源于中国大陆,这个比重相对于2021年第4季度的22%,有了大幅度的提升。另外中国台湾贡献了其中22%的收入。相当于整个中国给asml贡献了56%的收入。
据此推算,中国2022年第1季度从asml购买的光刻机金额大约是22.2亿美元,其中大陆购买的金额大约是13.5亿美元,台湾购买的金额大约是8.7亿美元。只不过大陆所购买的光刻机基本上都是一些中低端光刻机,不可能是EUV光刻机,因为目前欧美并不允许asml向中国出口EUV光刻机,比如前几年中芯国际向ASML定购的一台EUV光刻机至今仍然没有交货。至于asml普通光刻机售价是多少,我们没有掌握具体的数据,但是根据2021年asml的财报数据来看,他们全年共出货286台光刻机,总营收186亿欧元。
其中EUV光刻机出货是42台,贡献的营收是63亿欧元左右,相当于每台EUV光刻机售价高达1.5亿欧元左右。这意味着剩余的244台光刻机累计销售额大约是123亿欧元左右,平均下来每台光刻机的售价大约是5,000万欧元左右。按照这个价格来计算,2022年第一季度中国大陆购买的金额大约是13.5亿欧元,对应的数量大约是27台左右。
当然,这些光刻机当中有很多可能是比较低端的光刻机,那么13.5亿欧元对应的数量有可能更多,所以中国大陆第一季度购买的ASML光刻机就可能达到27台到35台之间。另外第一季度台湾总共进口了8.7亿欧元左右的光刻机,这里面有一部分很有可能是EUV光刻机,剩余的可能是其他普通的光刻机,对应的光刻机数量应该是在11台到17台之间。所以综合算下来,2022年第一季度中国总共购买的ASML光刻机有可能是36台到42台之间。
三、解决高端光刻机的问题还得靠自己。
从asml业绩的来源可以明显地看出,中国市场对asml来说是多么的重要,其有超过一半的营收来源于中国市场,怪不得前段时间asml一众高管纷纷表示非常重视中国市场的发展。但不管asml有多重视中国的市场,在欧美众多国家的压力之下,他们始终不会向中国出口最顶尖的EUV光刻机,中国只能购买一些中低端光刻机。
没有EUV光刻机做后盾,想要生产7纳米以上的芯片基本上不可能,目前一些中低端光刻机最多只能用于生产14纳米的芯片,就算通过多重曝光之后,最多也只能生产10纳米左右的光刻机。虽然中芯国际通过技术工艺上的改进,实现了N+1、N+2工艺,生产出来的芯跟7纳米比较接近,但跟目前世界上最顶尖的5纳米,甚至3纳米芯片相比,仍然有很大的差距。所以想要解决我国芯片问题,光靠进口光刻机是行不通的,西方国家永远不可能把最先进的设备卖给我们,想要缩小我国芯片制造实力跟世界顶尖水平的差距,还得靠自力更生,打铁还需自身硬。
荷兰ASML公司卖出的62台当中,大部分是DUV光刻机,小部分是EUV光刻机。我们中国在今年成为了ASML公司DUV光刻机的最大客户。按购买金额排名第一,在ASML公司62台的销售总额中占比34%,比去年的占比22%高出了12个百分点,比今年排名第二的韩国高出5个百分点,比排名倒数第二和倒数第一的日本、美国竟分别高出了27个、28个百分点,不过呢,我们中国买走的却全都是单台价格比EUV低不少的DUV,就是说,虽然按购买台数也是排名第一,却是在购买DUV光刻机的国家和地区中排名第一。
EUV光刻机全被其他国家和地区的厂商给买走了。包括台积电、三星、英特尔、海力士。我们中国的中芯国际还是没有拿到2018年就下了订单的那台,5年了还是没有从ASML公司那里买走。
我们中国现在不仅需要大量使用DUV光刻机。今年,我们中国买走了比去年还多、比其他国家和地区都多的ASML公司DUV光刻机,当然表明了我们国内芯片制造企业目前普遍达到的水平,并预示着将在中端芯片制造上出现更为热火的局面,产能扩大有了更进一步的保障;
另外,应该又是更多国内芯片制造企业开展7nm技术研发的迹象吧,中芯国际就是依靠DUV光刻机研发出、掌握了这个技术的。重要的是,我们中国还有着使用EUV光刻机的现实需求,中芯国际从2020年起就在“只待”EUV光刻机了,急等着用来研发5、3nm工艺技术;等来了的话,7纳米芯片的良品率当然就能更快达到业界标准了,然而,看来是一时半会儿等不来,其实,还一时半会儿等不来美国公司高端的其它工艺设备和配件、原材料等,形势逼人,必定倒逼我们国内的相关企业加快研制的速度。
华为在5G取得绝对领先地位后,美国开始经常制造麻烦,在此过程中,华为首当其冲,成为美国打击的焦点。特别是2020年,美国对华为在芯片方面展开全方位封锁。此外,我国在半导体领域起步晚,再加上处处面临技术垄断,华为陷入了前所未有的芯片危机。这不是华为一家的危机,而是整个中国科技市场的危机。因此,2020年,我国所有半导体企业全力突破半导体技术,突破美国壁垒,努力尽快实现自主性。
光刻机是芯片制造生产中最重要的设备,也是目前世界先进工艺的代表。我国在半导体领域的不足,其实很大程度上是因为光刻技术的落后。对此,中科院特别成立了科研小组,专门突破。当然,在此之前,我国也尽力从ASML成功购买光刻机。最终,在当今社会,ASML光刻机的生产技术引人注目。但是,由于美国的阻挠,我国未能将这一目标变为现实。在此之前,ASML宣布将扩大对中国市场的部署,但到目前为止,我国也没有成功地从ASML总部购买最先进的光刻机器。在其他渠道,我国仍然有许多企业获得了ASML的光刻机。一家名叫信阳的公司,来自上海,花费1亿元成功购买了三台ASML光刻机。
据悉,上海申阳此次购买的光刻机均为ASML-1400型号。该模型实际上不是ASML目前最先进流程的代表,只能用于生产55纳米芯片。而且这三个光刻机也是二手的。另外3台ASML光刻机!目的不是为了生产芯片。上海申阳计划不是为了芯片的生产开发,而是应用于芯片生产的核心材料——照片光刻的开发和测试。这与之前决定书半导体公司从SK海力士购买ASML二手光刻机器的用途相同。尽管如此,上海申阳到目前为止只完成了一台光刻机的安装和测试工作。今年1月5日,上海申阳正式宣布,其余两台光刻机将于3月完成相应的安装部署。至此,三台ASML光刻机均已就位,将有助于光刻机的研发工作。
光刻作为芯片开发中最重要的材料,将直接影响生产的芯片质量。相关调查显示,目前的光刻技术已经达到KrF和ArF光刻水平,占全球光刻的64%。特别是对于一些高科技产品,KrF和ArF两种照片寄存器都适用。这两个光刻市场都掌握在美日两国,特别是日本企业手中。我国在光刻水平上停留在PCB低端光刻阶段。当然,低端光刻市场在我国占94.4%,但在KrF和ArF等高端光刻中,市长/市场份额仅为1.6%。因此,ArF光刻胶已经成为国家02专业领域的重点攻略项目。
其中,去年12月,南大光电在ArF取得突破性进展,成功通过了客户使用认证阶段。据悉,该光刻将用于最高7纳米芯片生产,这毋庸置疑,我国在芯片生产技术的突破上再次取得重大进展。同月,上海申阳也在ArF干法光刻及KrF厚膜光刻研究中取得成功,2022年将成功实现KrF厚膜光刻的量产,一年后将顺利实现ArF干法光刻的量产。这种自然和成功购买的三个ASML光刻机器的使用是不可分割的。
光刻胶生产技术的成功突破将使美国在芯片生产上对我国产生更少的壁垒,我国也将在此基础上进一步加快芯片研发进程。当然,有些人可能会说,我们国家芯片生产研发取得了这样的成果,但还需要使用外国吗?事实是事实,但我们需要明确的一点是,芯片的生产、研究和开发不是一蹴而就的,而是目前科学技术的代表性产品之一,强调循序渐进。约翰肯尼迪,Northern Exposure(美国电视),我们可以加快速度,但这并不意味着我们必须跳过其中的一个阶段,跳跃。只有脚踏实地,才能实现真正的突破。世界未来的芯片市场也必将因中国的成功加入而发生翻天覆地的变化。
这家中企就是上海新阳公司,在2020年的时候他们在一次业绩说明会上,说公司购买了三台荷兰ASML公司的光刻机,虽然是二手机,但这个消息对于我国的半导体事业绝对是个好消息。
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