光刻机从诞生到目前为止,按照光源的演进,已经发展了五代,具体请看下图。光源的波长越短,制程精度就越高,集成的晶体管数量就越多,芯片性能也就越强。 光刻机的初期,日本的尼康和佳能主导光刻机市场,两家份额一度超过80%。但随着发展,ASML在两个重要节点实现超越,然后就逆袭崛起,成为光刻机新霸主。 近日消息,ASML正在研发下一代光刻机,谁能首先得到,事关未来芯片制造格局。 我们知道,现阶段全球缺芯问题正困扰了各地,已涉及169个行业。虽然采取了多种措施,芯片制造大厂也都在调整和扩大产能,但情况似乎还没有得到明显缓解。 尤其是美方受损更严重,于是59家巨头企业负责人组成联盟,给政府发了一封联名信,目的就是希望能够尽快通过芯片法案,批准520亿美元补贴,以支持美半导体发展。 联名信的整体意思就是,芯片短缺暴露美芯片制造落后了,应该拿钱推进了。 这封联名信的签署人还真不少,其中不仅有英特尔、苹果、高通、英伟达等美企科技巨头,还有ASML、台积电、三星等非美企巨头,都是为了能够分到这笔补贴。 有ASML并不意外,它的崛起其实就是美为了打压日本半导体才支持发展起来的。现在,ASML在美有大量的工厂和研发中心,连公司总部都要搬到美去办公了。 有台积电、三星主要是美为了让他们过去建厂,才答应可以获得美的资金补贴。 这笔补贴尽管还没有到位,但已经开始为此有了不少争议。英特尔CEO带头挑事,先是在采访时公开表示,台积电、三星不是公平竞争,而是因为获得了当地补贴。 接着,英特尔又给政府提议,这个资金应该补贴给本土企业,而不是外来企业。 对于英特尔的提议,国际半导体产业协会(SEMI)却提出反对意见。SEMI认为应一视同仁,台积电、三星来美建厂,就有资格获得补贴。对此,英特尔非常不爽。 钱还没到,就开始吵了!美方画了个大饼,却迟迟做不出来。据说今年是没希望了,只能等到2022年了。争论分钱只是表面现象,背后却是芯片制造方面的暗战。 钱到不了,争论暂停,但暗战继续。ASML的全新光刻机去向更能说明一切。 据最新消息,ASML正在研发下一代EUV光刻机,名为High NA(高数值孔径)EUV光刻机,将可用于制造3nm以下制程的芯片,而目前的EUV是制程7-3nm。 这个新一代光刻机有了革命性进步,预 计2023年先行体检, 2024-2025年开放给客户进行研发,2025年开始量产。但价格也高达3亿美元,是当前EUV的两倍。 不过,价格对于芯片大厂来说不是问题,关键是谁能优先获得这个全新光刻机。 就目前的情况来讲,英特尔、三星都在争取,台积电还未有明确表示。据英特尔表示,他们将会首先获得新一代High NA EUV光刻机。这个的可能性极大,原因如下。 首先,英特尔优势更大。在芯片制造上,谁能够获得更多更先进的光刻机,谁的发展优势就更大更快。台积电能够有现在的地位,就是得益于优先获得更多光刻机。 现在,英特尔又重启芯片代工业务,想要超越台积电,必然要争取先进的光刻机。而英特尔的优势在于,它是ASML的最大股东,并且支持了ASML的EUV发展。 因此,如果美让ASML选择英特尔还是台积电首发,那答案就更加明了了。 其次,台积电意愿不强。不只是英特尔想要超越台积电,三星早就计划2030年实现超越。三星可比英特尔制造技术要先进,制程也赶了上来,但依然制定了长远目标。 因为获得先进的EUV光刻机只是第一步,要达到芯片制造的领先,关键还在于技术。而台积电目前掌握着最先进的芯片制造技术,即使晚一点获得,也没多大影响。 另外,全新一代EUV光刻机虽然先进,但成本也相应更高了。那么,就面临着在更好的性能和更高的成本之间进行权衡。这就意味着,即使先获得也未必起大作用。 这么理解吧,台积电现在已经占据了全球半数以上的市场份额,7nm及以下制程营收也已占到一半以上。现在基本到了临界点,已经能够满足绝大多数市场的需求。 3nm制程再往下走,不仅客户会越来越少,制造成本也会越来越高,已经不太合适,不如先做好当前,没必要先去尝试更先进光刻机,再说不是首发也没多大关系。 因此,才说全新光刻机的去向能够说明一切,也透露了芯片行业的布局走向!