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台积电全面领先7nm工艺 国产半导体设备面临任何的困境?

2018年03月05日 12:41 次阅读

记者消息,3日晚央视大型纪录片《大国重器》第二季第六集《赢在互联》重磅播出,中微半导体设备(上海)有限公司的7纳米芯片刻蚀机荣幸被收录其中。

现阶段半导体产业能量产的最先进的工艺节点是7nm,台积电全面领先。在7纳米制程设备方面,囊括了5大设备商包括应用材料(Applied Materials)、科林研发(LAM) 、东京威力科创(TEL)、日立先端(Hitach)、中微半导体。中微是唯一打入台积电7纳米制程蚀刻设备的大陆本土设备商。

此番央视收录的,就是中微,也是中国自主研发的第一批7纳米芯片刻蚀机,它采用的是等离子体刻蚀技术。利用有化学活性的等离子体,在硅片上雕刻出微观电路。

据介绍,在ICP芯片刻蚀中,关键尺寸的大小和芯片温度有着一一对应的关系。如果我们要求刻蚀均匀性达到1纳米,那么整个芯片的温度差异就要控制在2度以内。中微自主研发的温控设计,可以让刻蚀过程的温控精度保持在0.75度以内,优于国际水平。

气体喷淋盘是刻蚀机最重要的核心部件之一,也是7纳米芯片刻蚀机中的一项关键技术点。它的材料选择和设计对于刻蚀机性能指标的影响至关重要。中微和国内厂家合作,研制和优化了一整套采用等离子体增强的物理气象沉积金属陶瓷的方法,这种创新的方法极大地改善了材料的性能,其晶粒更为精细、致密,缺陷几乎为零。相比国外当前采用的喷淋盘,中国的陶瓷镀膜喷淋盘寿命可以延长一倍,造价却不到五分之一。

台积电全面领先7nm工艺 国产半导体设备面临任何的困境?

中微董事长兼首席执行官尹志尧博士表示:“我国正在成为集成电路芯片和微观器件生产的大国,到2020年,在我国新的芯片生产线上的投资将会超过美国、日本和韩国等地区的投资,中国会变成一个最大的芯片生产基地。我们相信到2030年,我国的芯片和微观器件的加工能力和规模一定能完全赶上并在不少方面超过国际先进水平。”

光刻技术仍落后,中国fab翘首期盼EUV供应

值得注意的是,中微在蚀刻机领域有了一席之地,但是在先进制程中最为关键的光刻机,尤其是极紫外光刻机领域,放眼全球仅有ASML能够量产。

光刻机是芯片制造的核心设备之一,按照用途可以分为好几种:有用于生产芯片的光刻机;有用于封装的光刻机;还有用于LED制造领域的投影光刻机。用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。

极紫外光刻是一种采用波长13.5nm极紫外光为工作波长的投影光刻技术,它代表了当前应用光学发展最高水平。而作为下一代光刻技术,被行业赋予了拯救摩尔定律的使命。

光刻机被业界誉为集成电路产业皇冠上的明珠,研发的技术门槛和资金门槛非常高。也正是因此,能生产高端光刻机的厂商非常少,到最先进的14nm光刻机就只剩下ASML,日本佳能和尼康已经基本放弃第六代EUV光刻机的研发。

相比之下,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。这不仅使国内晶圆厂要耗费巨资购买设备,对产业发展和自主技术的成长也带来很大不利影响。

对于市场占据了八成份额的供应商ASML,据其2017第二季财报,在2017年第二季度新增8台EUV系统订单,让EUV光刻系统的未出货订单累积到27台,总值高达28亿欧元。公司现在年产12台,2018年将增加到24台,2019年达到年产40台的产能。

这个产能远远不能满足全球晶圆厂的需求,因此,在回应“EUV设备对中国禁售”的传闻时,ASML给出的解释是,ASML对大陆晶圆厂与国际客户一视同仁,只要客户下单,EUV要进口到中国完全没有任何问题。在交期方面,所有客户也都完全一致,从下单到正式交货,均为21个月。该公司透露目前已有大陆晶圆厂巨头与ASML展开7纳米工艺制程的EUV订单洽谈,2019年大陆首台EUV可望落地。

不论是禁售还是排队等候,可以肯定是,中国梯队肯定不在优先供应的范畴之内,由设备短板对国内半导体产业发展造成的影响可见一斑。

EUV的诞生是举全产业之功努力的成果

国内半导体专业人士透露,AMSL之所以能历史性的关键时刻,迅速抓住机会,并达成技术的跳跃发展,得益于该公司的“开放式创新架构”,而成为该公司历史性转折点的浸润式光刻机的诞生,也是众多供应商和晶圆厂共同努力的结果。

例如,一名在领先晶圆厂工作的工艺研发人员表示,他在公司先进制程研发部给ASML提过几十项改进意见,而各家晶圆厂给出的改善提案数以千计。

研发到量产过程充满了坎坷的EUV更是如此。

众所周知,随着摩尔定律演进,越先进的工艺制程研发成本就越高,可以称之为天价,能投入资金跟上脚步的半导体厂商已经越来越少,EUV的高额研发费用甚至已经不是一家公司能承担得起的。

当时,因为EUV的技术难度、需要的投资金额太高,另外两大光刻设备厂商──日本的Nikon和佳能,都已放弃开发。ASML俨然成为半导体业能否继续冲刺下一代先进制程,开发出更省电、运算速度更快的晶体管的最后希望。

ASML公司也了解到无法独自负担这一的巨大设备开发成本,为此,该公司先后向英特尔、三星、台积电等巨头发出了注资的邀请。随后该公司也成功将其原有客户变成投资者了,英特尔、台积电、三星等公司后来分别向ASML投资了41亿美元、2.76亿欧元、7.79亿欧元,“资助”EUV的研发。

国产半导体设备的困境,星星之火等待燎原

据不完全统计,2018年—2020年中国大陆要建成5座12英寸晶圆生产厂,总投资将超过3000亿元,2018年开始有望迎来“装机大战”,半导体设备需求大幅增加。据中国海关信息网统计,2017年中国大陆主要半导体设备进口总额达到54.83亿美元,同比增长13.8%。预计2017年国产半导体设备销售收入将达到76亿人民币以上,同比增长32%以上。

在巨大的需求面前,国内面临的却是把半导体设备几乎全部依赖进口的局面。中国电子专用设备工业协会秘书长金存忠此前指出,国产设备只占到全球半导体总量的2%。

在半导体产业发展迅猛的浪潮中,国家出台了科技重大专项之“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项”(02专项),我国半导体设备业实现了从无到有的突破,据赛迪智库的数据,中微半导体、沈阳拓荆、北京华创等多家公司产品皆通过了工艺考核与产线验证。我国半导体制造业多年来脚踏实地,勇于创新,部分企业产品开始走入资本市场,部分机台已具备进口替代能力,有望率先享受下游扩产红利,迎接设备需求高峰。但是总体来说,我国设备业依旧面临着许多挑战。

业内人士对记者指出,半导体既是一个市场化的行业,又是一个门槛很高的行业,这就必然导致后发者学习起来难度很大。以国产设备为例,很多生产线不愿意采购国产设备,不愿意给国产设备试用的机会,因为他们要考虑经济效益,选择国外成熟设备是最安全的方式,而选择国产设备有很多的风险。国产设备因为没有试用的机会,没有发现问题、改进问题的机会,所以很难快速进步。

对于制造复杂产品的企业来讲,有逐步上升的试错学习过程非常重要,然而,“一个不愿意用,因为觉得设备不好;一个因为没人用,所以没有机会改进。国产半导体设备产业就这样陷入死循环。”

站在晶圆厂的角度,也有人指出:政府一直在推广国产设备的应用,但不能代替生产线做决策,到时候良率上不去算谁的责任?

“很多情况不是国内业者的想当然。最可笑的是很多人根本没见过芯片,也去做半导体项目或者复制半导体领域,结果在一些关键问题上智能是发挥臆想。”一名研发人员对记者这样吐槽。

虽然艰难,国产半导体设备还有机会吗?有观点表示,新兴设备如果是解决新的问题,只要不是和巨头的设备正面竞争的,是有机会的。国内很多设备只是做国外成熟设备的替代,这是正面竞争,难度很大。

另一些观点则表示,设备、光刻胶、slurry、靶材等随时都有机会,只要认真对待,晶圆厂就是open的,怕的就是瞎忽悠。“江丰做靶材、中微做蚀刻机、汉微科做e-beam、LG做bare wafer,都是很好的例子。目前最大的缺项就是光刻机。”该业内人士表示,“国内02专项,已经孵化一批企业,这些企业就是火种,他们目前发展都还不够大。但我相信他们会抓住一些产业发展的转折点,跟随中国的fab一起成长起来的。”

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发表于 2018-02-01 10:00 434次阅读
比特币挖矿热潮持续不退 台积电12nm产能被比特...

三星开始生产比特币挖矿芯片,并且再次与台积电正面...

据传三星电子稍早已与中国一家比特币挖矿硬件公司签约,开始生产比特币挖矿芯片,成为三星最新获利来源,并...

发表于 2018-02-01 09:22 890次阅读
三星开始生产比特币挖矿芯片,并且再次与台积电正面...

张忠谋是怎样对待如果其他势力想入股或收购问题的?

台积电对台湾科技产业或股市都具有举足轻重的地位,相较经营团队持股不高,外资却持有8成股权,如有私募基...

发表于 2018-02-01 05:33 93次阅读
张忠谋是怎样对待如果其他势力想入股或收购问题的?

台积电将量产28纳米制程的优化版,预计今年市场份...

台积电今年将量产28纳米制程的优化版,预计今年市场份额仍可达7成,堪称台积电最长青的28nm制程, ...

发表于 2018-02-01 05:23 145次阅读
台积电将量产28纳米制程的优化版,预计今年市场份...

硅晶圆今年再涨20% 台积电称今年将逐季调价

全球最大半导体硅晶圆暨聚氯乙烯( PVC )制造商信越化学工业( Shin-Etsu Chemica...

发表于 2018-01-31 09:41 1212次阅读
硅晶圆今年再涨20% 台积电称今年将逐季调价

张忠谋:看淡苹概 AI不要再追 比特币还会再飙

我认为市场针对元月18 日的台积电今年第一季法说会的解读,根本是划错重点找错对象。张忠谋任台积电董事...

发表于 2018-01-30 08:51 980次阅读
张忠谋:看淡苹概 AI不要再追 比特币还会再飙

台积电5nm新工艺工厂开工 2020年开启批量生...

全球首座5nm芯片工厂终于迎来开工,而主要的制造商就是台积电,这次的开工仪式也会是即将退休的台积电董...

发表于 2018-01-29 10:40 203次阅读
台积电5nm新工艺工厂开工 2020年开启批量生...

台积电宣布新5nm工厂开工 三星联手IBM欲与台...

台积电新的5nm工厂已经在日前宣布开工,台积电董事长张忠谋亲自持动土典礼,据悉这也是全球第一座5nm...

发表于 2018-01-26 17:02 353次阅读
台积电宣布新5nm工厂开工 三星联手IBM欲与台...

次世代嵌入式内存十年沉潜 终于到了大放异彩之时

台积电的eMRAM(嵌入式磁阻式随机存取内存)和eRRAM(嵌入式电阻式内存)技术计划将在2018和...

发表于 2018-01-26 11:30 221次阅读
次世代嵌入式内存十年沉潜 终于到了大放异彩之时

台积电开始建设新的5nm工厂,并将于2020年启...

据台湾媒体报道,台积电将于本周在台湾南部科学工业园区(STSP)开工建设新的5nm工厂,并将于202...

发表于 2018-01-25 16:24 1131次阅读
台积电开始建设新的5nm工厂,并将于2020年启...

回顾台积电创始人张忠谋不世天才的成长过程

作为全球晶圆代工产业的开拓者,台积电的缔造者,张忠谋在半导体产业界拥有不可磨灭的地位,让我们回顾一下...

发表于 2018-01-25 08:49 1934次阅读
回顾台积电创始人张忠谋不世天才的成长过程

台积电7nm订单侧面解读 带领大陆半导体行业发展

据报道,台积电7 纳米工艺已经获得50 多家客户的订单,比特大陆也也是台积电重大大陆客户。此外,海思...

发表于 2018-01-24 11:26 324次阅读
台积电7nm订单侧面解读 带领大陆半导体行业发展

EUV光刻机被已经准备好了,各大企业的争夺战开始...

EUV光刻机的唯一供应商ASML在2017年度Semicon West半导体设备展上也表示,250瓦...

发表于 2018-01-23 14:51 1485次阅读
EUV光刻机被已经准备好了,各大企业的争夺战开始...

关于台积电的好消息和坏消息

在2018年台积电将可能迎来两大消息,一是7nm工艺进展获得了100%的市场份额,远远甩开了死对头三...

发表于 2018-01-22 15:21 317次阅读
关于台积电的好消息和坏消息

台积电还披露了7nm工艺进展,已多家客户的订单 ...

台积电还披露了7nm工艺进展,称已经获得了50多家客户的订单,涵盖智能手机、游戏主机、处理器、AI应...

发表于 2018-01-22 14:26 1468次阅读
台积电还披露了7nm工艺进展,已多家客户的订单 ...

台积电2017业绩分析与2018业绩展望

18Q1虽智能手机步入淡季,但挖矿与HPC的需求强劲,公司预期营收为84~85亿美元,且以台币兑美元...

发表于 2018-01-22 10:55 1038次阅读
台积电2017业绩分析与2018业绩展望

三星与台积电的高通7nm争夺战结局未定,充满着变...

其实影响到高通将高端芯片转单回台积电影响因素很多,其中之一是产能问题。台积电每年的先进工艺产能都较为...

发表于 2018-01-22 10:07 1001次阅读
三星与台积电的高通7nm争夺战结局未定,充满着变...

三星联手IBM搞5nm新工艺叫板台积电 台积电5...

作为台积电最有竞争力的竞争对手,三星联手IBM打造5nm新工艺叫板台积电。 为了实现这个壮举,就必...

发表于 2018-01-20 19:56 1232次阅读
三星联手IBM搞5nm新工艺叫板台积电 台积电5...

台积电:智能手机晶圆出货今年恐下滑 但整体移动设...

但从台积电今年开春首场法说会来看,却首度脱离重点区,第一次落入「量跌、价扬」整体仅能持平的产品线。据...

发表于 2018-01-19 16:37 1107次阅读
台积电:智能手机晶圆出货今年恐下滑 但整体移动设...

台积电解读全球半导体产业的情况以及看好比特币对相...

今天(1月18日)下午,全球晶圆代工龙头台积电召开法人说明会,由即将退休的台积电董事长张忠谋亲自主持...

发表于 2018-01-19 11:50 1135次阅读
台积电解读全球半导体产业的情况以及看好比特币对相...

台积电2018年高端机销量退步 加密货币或成公司...

通过台积电日前发布的第四季度财报可知,在今年2018年高端智能手机销量将会有所退步,中低端机型将会增...

发表于 2018-01-19 11:35 321次阅读
台积电2018年高端机销量退步 加密货币或成公司...

新代智能制造云端服务 解决中小型企业痛点

数据采集与设备连网是实现工业4.0最基本的需求,尤其透过大数据分析更可优化整个生产流程,这对于大型企...

发表于 2018-01-16 09:08 268次阅读
新代智能制造云端服务 解决中小型企业痛点

美系外资预估台积电今年第1季营收将季减6%到8%

集微网消息,台积电18日将举办法人说明会,美系外资预估台积电今年第1季营收将季减6%到8%,优于预期...

发表于 2018-01-16 05:56 85次阅读
美系外资预估台积电今年第1季营收将季减6%到8%

台积电7纳米制程与高速运算平台备受市场关注

集微网消息,晶圆代工厂台积电法人说明会即将于18日登场,除第1季营运展望外,台积电7纳米制程与高速运...

发表于 2018-01-16 01:21 98次阅读
台积电7纳米制程与高速运算平台备受市场关注

Intel开虐NVIDIA 生产7nm自动驾驶芯...

Intel在本届CES上再放大招,继续与NVIDIA展开激烈竞争,据悉,intel宣布将在今年8月份...

发表于 2018-01-12 16:57 241次阅读
Intel开虐NVIDIA 生产7nm自动驾驶芯...

台积电获得苹果A12处理器独家代工商

据报道,台积电凭借领先的7nm工艺制造,超越三星获得苹果A12处理器的独家供应商,在封装体积更小的同...

发表于 2018-01-09 11:21 246次阅读
台积电获得苹果A12处理器独家代工商

台积电和三星a9芯片哪个好

台湾积体电路制造股份有限公司,简称台积电、TSMC,是台湾一家半导体制造公司,成立于1987年,是全...

发表于 2018-01-08 16:20 385次阅读
台积电和三星a9芯片哪个好

台积电10nm工艺性能及量产情况

在2017年,10nm工艺制程将成为芯片中最主要的技术。联发科HelioX30和高通骁龙835处理器...

发表于 2018-01-08 14:04 278次阅读
台积电10nm工艺性能及量产情况

台积电7nm量产情况与量产时间

近些年来芯片制程的进化速度简直超出想象,在三星推出10nm制程后,台积电也不甘示弱。消息显示,今年第...

发表于 2018-01-08 11:22 513次阅读
台积电7nm量产情况与量产时间

台积电7nm工艺_7nm工艺意味着什么

随着三星10纳米制程借高通骁龙835处理器的亮相,以及由台积电10纳米制程所生产的联发科HelioX...

发表于 2018-01-08 11:08 613次阅读
台积电7nm工艺_7nm工艺意味着什么

台积电是做什么的_台积电跟富士康谁厉害

本文主要介绍了台积电是做什么的、台积电发展历史和台积电股份构成。其次介绍了富士康的相关概念,最后说明...

发表于 2018-01-08 10:16 2194次阅读
台积电是做什么的_台积电跟富士康谁厉害

台积电是上市公司吗_台积电股票代码多少_台积电是...

台积公司透过遍及全球的营运据点服务全世界半导体市场。台积公司立基台湾,目前拥有三座最先进的十二吋晶圆...

发表于 2018-01-08 09:23 1284次阅读
台积电是上市公司吗_台积电股票代码多少_台积电是...

三星cpu和台积电怎么看_台积电和三星怎么区别_...

本文对台积电和CPU的概念进行了相关的介绍,对CPU的结构、工作过程进行了阐述,其次对“CPU门”事...

发表于 2018-01-08 08:59 308次阅读
三星cpu和台积电怎么看_台积电和三星怎么区别_...

台积电抢下苹果高通订单 锁定7纳米胜局 三星打响...

7纳米制程的大战已经开场,台积电今年已经锁定胜局。据悉台积电将抢先三星提前布局5纳米,三星也不会坐以...

发表于 2018-01-06 11:18 223次阅读
台积电抢下苹果高通订单 锁定7纳米胜局 三星打响...

四强争霸7nm制程 鹿死谁手?

发表于 2017-06-19 09:05 1884次阅读
四强争霸7nm制程 鹿死谁手?

台积电重返内存市场,是否引爆内存产业的新潮流[硬之城电子元器件]

发表于 2017-06-06 15:36 592次阅读
台积电重返内存市场,是否引爆内存产业的新潮流[硬之城电子元器件]

【讨论】台湾半导体厂商年终奖震惊华为 你的年终奖怎么样?

发表于 2017-01-19 17:49 2102次阅读
【讨论】台湾半导体厂商年终奖震惊华为 你的年终奖怎么样?

FinFET(鳍型MOSFET)简介

发表于 2017-01-06 14:46 1389次阅读
FinFET(鳍型MOSFET)简介

打脸!台积电10nm相当于英特尔12nm?

发表于 2016-07-22 15:16 1585次阅读
打脸!台积电10nm相当于英特尔12nm?

论工艺制程,Intel VS台积电谁会赢?

发表于 2016-01-25 09:38 5930次阅读
论工艺制程,Intel VS台积电谁会赢?

分析师对IC市场前景预测不同 但都看好中国

发表于 2016-01-14 14:51 1567次阅读
分析师对IC市场前景预测不同 但都看好中国

各类常用工艺库台积电,中芯国际,华润上华

发表于 2015-12-17 19:52 6332次阅读
各类常用工艺库台积电,中芯国际,华润上华

英特尔调降资本支出 10nm制程,或被台积电赶超

发表于 2015-10-19 14:03 579次阅读
英特尔调降资本支出 10nm制程,或被台积电赶超

[转]台积电借16nm FinFET Plus及InFO WLP 通吃英特尔苹果

发表于 2014-05-07 15:30 1983次阅读
[转]台积电借16nm FinFET Plus及InFO WLP 通吃英特尔苹果