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芯片系列四-发梢上的雕刻

 昵称76565448 2021-08-12

一、当代最精湛的艺术品

著名的雕刻屏,通常工艺精湛,细致入微

这片叶瓣大小的艺术品,栩栩如生,每一个小人的细节都处理到位,让人惊叹工匠在如此微小物品上的创作能力。

时过境迁,雕刻早已进步到令常人咋舌的地步。当代最精湛、最微小、最精密的雕刻品,非芯片莫属。

7nm制程工艺早已听的烂熟于心,可你又知不知道7nm到底多大?

当我们用微米,用头发丝,甚至用细胞或者细菌、病毒去衡量微小物品的时候,人类的雕刻技术早已超越了他们,1nm,无非7个氢原子,7nm,无非49个氢原子而已!

要知道氢原子是最小的原子啊,许多大分子的大小,与49个氢原子同级别,也就是说,人类已经在分子级别的精细程度雕刻精密器件了!

不要过过去震撼,为未来惊叹吧。刻蚀一个芯片的难度,基本相当于在你的头发丝上,把整个地球完整无误地雕刻出来。

二、“工匠们的超级工具”

芯片技术是当之无愧的最尖端行业,而刻蚀芯片的光刻机,更是被称为制造工业“皇冠上的明珠”,其耀眼的光芒,播撒向每一个芯片企业,高高在上。

最新的ASML7nm 的 EUV 光刻机内部共有 10 万个零件,重达 180 吨,售价高达RMB10个亿,且一机难求,中芯国际2018年向ASML下订单,原定2019年末送达,但目前已延后至2020年末,由于种种阻挠,目前还无法确定年末光刻机是否能到位。

ASML,是当之无愧的行业龙头。DUV光刻机市占率97%,EUV光刻机市占率100%!这个企业,就是这么傲娇。相比我们前几期讲的美国EDA软件三巨头,芯片架构提供商ARM,ASML的垄断程度远高于他们,原因在于,ASML率先进入EUV光刻机市场,技术高度竟已无人能及。

目前,要刻蚀7nm级的芯片,就必须要有这台光刻机为基础。中芯国际如果永远也拿不到这台光刻机,可以基本认定就告别7nm,最终的结果,就是彻底被芯片第一梯队淘汰出局。

如果光刻机永远也无法到位,我们可以怎么办?

三、它山之石可以攻玉

ASML,是一家荷兰公司,不是美国公司。众所周知,美国是电子行业的起点,为何没有占领这个“皇冠上的明珠”的产业?

实际上,当电子行业刚起步的时候,它的确是被美国占领的产业。ASML成立于1984年,但是美国的仙童半导体公司早在1960年就生产制造了光刻机。随后在80年代,美国制造业转移大幕开启,日本的佳能和尼康顺势而为,承接了大量的技术和人才,从而反超美国垄断市场。

1984年,ASML成立,面对的就是佳能和尼康两巨头的夹击。聪明的ASML避其锋芒,选择了新兴市场与其对抗,在亚洲范围获取订单,取得了生存必须的资金。

随后时间来到了2000年,光刻工艺157nm久攻不破,尼康与佳能的技术优势已损耗完毕。当时谁能工作157nm,谁就是光刻机NO.1。

实际上,ASML也没有攻破157nm技术。主要的原因,当时的极紫外光源(EUV)并不成熟。当尼康和佳能放弃提升nm技术转向其他方向时,台积电的工程师奇思妙想,认为只需要把光用水折射,直接就可以越过157nm,达到134nm。ASML立刻接受了这个技术假设,马上开展与台积电的合作,研发介质为水而不是空气的光刻机。

这种光刻机,后来就被成为浸没时光刻机,ASML与台积电的强强联合效应,使得两家企业都将其他竞争者远远抛在身后,互相做到了市场龙头地位,堪称技术合作的模范。

ASML的发展历史无疑是光芒四射,但是也阐释了一个简单的道理:巨头并非不可战胜,哪怕抓住一次技术进步的关键点,也许就能甩开昔日的巨头,占领全部市场。

四、光刻机的关键点

目前,上海微电子,已经能生产国产光刻机,当然落后ASML不少。其原因在于光刻机极其复杂、精密、含金量极高的特点,已经形成了自身的产业链,我们来看看光刻机的内部主要组件和供应商:


但是在规划中,2030年才能达到14nm芯片产业链的能力。毫无疑问,应对当下的世界环境,这个速度一定是要加速的。前不久的消息中,上海微电子28nm沉浸式光刻机明年已经可以交付,已经说明计划在提速了。这个消息对国产产业链来讲,也是定心丸,至少成本最低,应用最广的28nm芯片的一个关键点真的自主可控了。

五、节点上的企业们

攻克光刻机的各个技术,显然不是上海微电子一家能够完成的。在规划布局中,既有说明,其实也为选股指明了道路。

当然产业链公司很多,完全不止上面这些。其中有一个我觉得很在意,就是福晶科技,公司主要产品是光组件必备的非线性晶体,已做成全球龙头,LBO、BBO组件全球市占率第一,且今年与ASML签订供货协议,打入ASML产业链。

要知道ASML对供应商的挑剔眼光,进入其产业链如同进入果链,而今年果链的表现就不用多说了吧~

还有一些其他标的,比如做光刻胶的南大光电、晶瑞股份等,做光刻气的华大气体,做光罩的菲利华,清溢光电;还有做显影设备的芯源微,均值得关注。

当然,最值得关注的就是光刻机整机厂上海微电子,本来是第一批科创板上市的可能性企业,至今还没有上,但大势所趋,应该不会太晚,上市以后,也同样值得关注。

(未完待续)

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