烏克蘭已經(jīng)作出決定!關(guān)于芯片制造,ASML擔心的事發(fā)生了
一定程度上,伴隨著全球市場化“波動”的跌宕起伏,外界愈發(fā)認識到努力實現(xiàn)科技自主化,更是保障市場全球化合作的重中之重!
比如,強調(diào)協(xié)同合作、又存在著博弈,競爭近乎白熱化的半導體產(chǎn)業(yè):既是全球市場化合作的結(jié)晶,也存在自主科技實力的較量……
一個比較典型的例子是:
光刻機設(shè)備組裝巨頭的荷蘭ASML公司,憑借著整合全球各國地區(qū)的精密零部件,實現(xiàn)了芯片制造關(guān)鍵設(shè)備——光刻機產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先!
正在組裝中的半導體芯片加工產(chǎn)線設(shè)備
實際上,也不不僅是荷蘭ASML公司組裝「光刻機」所需的各類精密零部件、核心元器件等,來自全球市場化體系中的諸多國家和地區(qū)供應(yīng)……
采購了荷蘭ASML光刻機等配套設(shè)備后、進行硅基材料半導體芯片的制造廠商們,在替諸多芯片研發(fā)設(shè)計企業(yè)代工的時候,同樣依賴全球市場化體系中的基礎(chǔ)材料供應(yīng)!
2019年的時候,日本方面突然“斷供”韓國半導體企業(yè),外界進一步關(guān)注到了「光刻膠」等半導體芯片制造所需的基礎(chǔ)材料。
一場所謂的「俄烏」爭端事件出現(xiàn)之際,荷蘭ASML在2022年2月下旬就公開呼吁:
一定要盡快尋找「俄烏以外」的半導體材料供應(yīng)商!
荷蘭ASML如此緊迫呼吁的前提是,適用于光刻機設(shè)備加工芯片的基礎(chǔ)材料,一度高達70%份額「掌握在俄烏企業(yè)」手里……(電子材料市場調(diào)查機構(gòu)Techce公開數(shù)據(jù))
來源網(wǎng)絡(luò)的「混合氣體」提純設(shè)備之一
此前俄烏方面合作的氖氣(Ne)供應(yīng)流程是,由俄羅斯當?shù)氐钠髽I(yè)生產(chǎn)制造,烏克蘭當?shù)氐钠髽I(yè)進一步提純!
時間來到2022年3月份,ASML擔心的事發(fā)生了!
烏方暫停供應(yīng)!關(guān)于芯片制造所需的材料,荷蘭ASML擔心的事發(fā)生了……
相關(guān)科技資訊紛紛援引英國路透社等外媒消息稱:烏克蘭已經(jīng)作出決定,當?shù)貎纱竽蕷猓∟e)提純生產(chǎn)商的Ingas和Cryoin暫停營運,不再面向全球市場供應(yīng)氖氣(Ne)~
需要了解的是,位于烏克蘭的這兩家 氖氣(Ne)提純生產(chǎn)廠商,此前占到了全球市場高達45%-54%左右的份額!
實際上,俄烏合作產(chǎn)生的不僅有氖氣(Ne),即使另外的氪氣(Kr)、氙氣(Xe),也分別占到了全球市場供應(yīng)份額40、30%……
這里面,包括了全球性半導體巨頭企業(yè)的美國英特爾,以及此前有些故作淡定表示“咱有庫存,先不要慌”的美國美光半導體……
雖然并沒有徹底完全「中斷供應(yīng)」占比70%份額的所有供應(yīng),但也足夠 美國當?shù)氐谋姸喟雽w業(yè) 好好“喝一壺”了~
美國IBM展示技術(shù)突破2nm制程工藝芯片
俄烏合作供應(yīng)氖氣(Ne)等面向全球,為何說“美國半導體企業(yè)相對更著急”?
相關(guān)公開數(shù)據(jù)指出:美國當?shù)匕雽w行業(yè)所需要的氖氣(Ne),尤其是適用于光刻機設(shè)備進行芯片制造「高純度」合規(guī)氖氣(Ne),高達90%份額以上由烏克蘭供應(yīng)!
關(guān)于芯片制造,烏克蘭已經(jīng)作出決定:暫停供應(yīng)氖氣(Ne)等、半導體制造所需的基礎(chǔ)關(guān)鍵加工材料,ASML擔心的事還是發(fā)生了……
似乎還會有人“抬不起頭”發(fā)出質(zhì)疑、或者出于關(guān)心國產(chǎn):美國半導體企業(yè)都“緊張”了,咱們中國的半導體企業(yè)呢?
事實上,雖然在先進EUV光刻機設(shè)備方面還有進步的空間,但如同此前「國產(chǎn)蝕刻機」通過臺積電技術(shù)驗證……我們自給自足的氖氣(Ne)等供應(yīng)企業(yè),相當?shù)目孔V!
早在大約5年前的2017年,國內(nèi)可以供應(yīng)「光刻氣體」級別的某家企業(yè)(具體是哪家企業(yè),行業(yè)都很清楚,這里避嫌不提了~)就已經(jīng)通過了荷蘭ASML產(chǎn)品技術(shù)認證!
所以說,在適用于光刻機進行半導體芯片制造、極高純度的氖氣(Ne)供應(yīng)方面,咱們中國的半導體企業(yè)完全不用擔心!
紫外光源技術(shù)的光刻機制造芯片(示意圖
值得一提的是,不同于美國當?shù)匕雽w業(yè)“依賴”俄羅斯生產(chǎn)制造、烏克蘭進一步提純的「光刻氣體」芯片制造基礎(chǔ)材料,我們中國企業(yè)自給自足之余、還面向市場供應(yīng)!
韓國與日本同樣依賴氖氣(Ne)進口,也跟美國那樣從烏克蘭采購高純成品;但這兩家也從我們中國市場進行采購,韓國半導體行業(yè)甚至消耗了我國近60%產(chǎn)能……
援引某份《全球電子稀有氣體市場研究報告》數(shù)據(jù):2021年,我們中國企業(yè)進口的氖氣,僅僅只有4783立方而已~(外界認為,這更側(cè)重出于市場化合作共贏的意義)
要知道,我國同年出口氖氣(Ne)高達65000立方,等于出口量約是進口量的14倍!
中國特種氣體市場資深分析師「任路」,此前接受「環(huán)球時報」訪談時也指出:較高純度的氖、氪、氙是半導體行業(yè)剛需,卻也只是鋼鐵行業(yè)的“副產(chǎn)品”進一步提純而已~
我們“剛好”是全球級、鋼鐵制造產(chǎn)業(yè)的大國……
適用于時下主流的紫外光源技術(shù)路線、光刻機設(shè)備制造硅基材料芯片的氖氣,乃至更多「光刻氣體」基礎(chǔ)材料的全球市場供應(yīng)緊張,不會影響我們中國的半導體產(chǎn)業(yè)~
紫外光源對晶圓進行鐳射影?。ㄊ疽鈭D)
實事求是的說,通過光刻機紫外光源技術(shù)制造芯片時,需要消耗氖氣(Ne)等高純度「光刻氣體」材料,卻也僅在芯片制造流程「鐳射階段」才會用到……
譬如位于我國臺灣地區(qū)的晶圓廠商——力積電,也存在同行 臺積電 相關(guān)的芯片制造業(yè)務(wù),其曾在接受媒體問詢時透露:1瓶氖氣(Ne)大概可以使用2個月左右。
倘若真如「力積電」所說“自己廠里的氖氣(Ne)足夠制程6-9個月左右”,那作為全球市場“數(shù)一數(shù)二”晶圓大廠「臺積電」方面的庫存想必只會更多……
所以說,一度讓荷蘭ASML擔心“供應(yīng)失衡”的 氖氣(Ne),到底是什么?
其實,適用于光刻機紫外光源技術(shù)芯片制造流程的氖氣,可以從鋼鐵制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的“副產(chǎn)品”進一步提純而來!
一種無色、無味的稀有惰性氣體,常溫不會自主燃燒、也沒有助燃的作用……
人們常見的霓虹燈能夠多姿多彩,實際上內(nèi)部就是充裝了氖氣(不需要極高純度),因為氖氣(Ne)被動發(fā)生低壓放電時,基于紅色區(qū)域會顯示出明顯的發(fā)射譜線!
光源折射后的變化(示意圖)
也就是說,經(jīng)過進一步提純后“身價倍增”的氖氣(Ne),源于高純度氖氣(Ne)在半導體產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用……之所以被應(yīng)用到了半導體行業(yè),則是不斷縮小的納米工藝需求!
芯片研發(fā)設(shè)計企業(yè)的性能與效能需求提高、芯片代工制造廠商的新制程工藝技術(shù)提升、芯片制造設(shè)備廠商的光刻機產(chǎn)品不斷迭代,讓硅基材料芯片的技術(shù)變得激進~
即使是近些年來,也從幾百納米級別進化到了幾十納米,然后我們看到“個位”納米級的7nm、5nm、3nm乃至2nm、1nm已經(jīng)或準備登場……
結(jié)果就是,光刻機在晶圓硅片上“雕刻”的電路,越來越納米級別大跨越式的精細了!
一顆硅基材料芯片中集成的晶體管,數(shù)量高達幾百億的實際技術(shù)實現(xiàn)中,研究人員發(fā)現(xiàn):
混合了氖氣(Ne)、氪氣(Kr)、氙氣(Xe)等稀有氣體后,再光刻機鐳射極光下能夠發(fā)出波長更短的光線,波長越短、光線越細……
綜合TrendForce公布的數(shù)據(jù)等資料來看:對氖氣(Ne)材料需求極大的DUV深紫外光刻機技術(shù)產(chǎn)線,制程工藝“恰好”涵蓋8英寸晶圓的180nm—12英寸晶圓的1Xnm范圍~
大約近90%以上的DRAM芯片基于DUV技術(shù)產(chǎn)線,還有100%基于DUV技術(shù)產(chǎn)線的NAND Flash芯片!(顯然EUV級別的光刻機也在“波及范圍”之內(nèi)……)
相關(guān)公開資訊提到:
2014年的那起“俄烏事件”導致氖氣(Ne)供應(yīng)價格飆升、據(jù)稱暴漲了600%……
2015年那起“烏內(nèi)部事件”導致氖氣(Ne)從年初750元漲到7月25000元?。?0倍)
截至2022年2月23日,就算是在我們可以實現(xiàn)自給自足的國內(nèi)市場中,氖氣價格1650元/立方米相較于2022年初的漲幅也高達65%,相對2021年10月“低點”已經(jīng)翻了4倍!
關(guān)于芯片制造,烏克蘭已經(jīng)做出決定、ASML擔心的事發(fā)生了:
烏克蘭的當?shù)貎杉夜?yīng)了54%市場份額(主要是美日)的氖氣(Ne)提純廠商,暫停營運、停止出貨……
誠然, 外界可以認為 氖氣(Ne)作為鋼鐵產(chǎn)業(yè)“副產(chǎn)品”并不稀有、或者認為實現(xiàn)自主技術(shù)提純的時間也來得及,但也應(yīng)該會進一步想到:
一旦氖氣(Ne)市場供應(yīng)不足、導致芯片制造成本迅速拉高,必定波及到消費者購買手機、乃至智能模塊加持的汽車價格……
全球市場化、市場全球化,荷蘭ASML光刻機也免不了受沖擊!
試問下:誰還能繼續(xù)自信滿滿的說“沒有必要推動科技自主化”?
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