SK海力士43億美元購買極紫外光刻機(jī) 中國光刻機(jī)技術(shù)獲突破將解決卡脖子難題

• 2021年2月26日 HuangJiang來源：互聯(lián)網(wǎng) 848 52
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除了芯片代工商，存儲芯片制造商SK海力士，也將大量購買極紫外光刻機(jī)。SK海力士將大量購買極紫外光刻機(jī)，報(bào)道中表示，SK海力士已宣布將斥資4.75萬億韓元，折合約43億美元，在2025年12月1日前購買極紫外光刻機(jī)。

2月25日消息，此前臺積電和三星為了將芯片制程工藝提升至5nm的，已從阿斯麥購買了大量的極紫外光刻機(jī)，并且還在大量購買。而除了芯片代工商，存儲芯片制造商SK海力士，也將大量購買極紫外光刻機(jī)。

SK海力士將大量購買極紫外光刻機(jī)，報(bào)道中表示，SK海力士已宣布將斥資4.75萬億韓元，折合約43億美元，在2025年12月1日前購買極紫外光刻機(jī)。

光刻機(jī)又名掩模對準(zhǔn)曝光機(jī)，曝光系統(tǒng)，光刻系統(tǒng)等，是制造芯片的核心裝備。它采用類似照片沖印的技術(shù)，把掩膜版上的精細(xì)圖形通過光線的曝光印制到硅片上。極紫外光刻常稱作EUV光刻，它以波長為10-14納米的極紫外光作為光源的光刻技術(shù)。具體為采用波長為13.4nm 的紫外線。極紫外線就是指需要通過通電激發(fā)紫外線管的K極然后放射出紫外線。

全球唯一的極紫外光刻機(jī)供應(yīng)商

由于阿斯麥?zhǔn)悄壳叭蛭ㄒ坏臉O紫外光刻機(jī)供應(yīng)商，每臺EUV光刻機(jī)售價(jià)超過1億美元。因而SK海力士計(jì)劃花費(fèi)43億美元購買的極紫外光刻機(jī)，也就將全部從阿斯麥購買。

值得注意的是，包括CEO彼得·維尼克(Peter Wennink)在內(nèi)的阿斯麥高管，在去年年底到訪三星電子時(shí)，也到訪了SK海力士，并同SK海力士的總裁李錫熙(Lee Suk-hee)進(jìn)行了會談，消息人士透露當(dāng)時(shí)他們討論了擴(kuò)大極紫外光刻機(jī)供應(yīng)及合作方面的事宜。

SK海力士計(jì)劃花費(fèi)的43億美元，是根據(jù)他們預(yù)估每臺的購買和安裝費(fèi)用安排的，最終他們將在未來5年按照每臺的實(shí)際費(fèi)用支付。

極紫外光刻機(jī)目前每臺的花費(fèi)預(yù)計(jì)在1500億到1700億韓元，SK海力士在2025年12月1日之前，預(yù)計(jì)會購買不少于20臺。

SK海力士試生產(chǎn)1anm DRAM

SK海力士已購入極紫外光刻機(jī)的消息，源自外媒在報(bào)道中提到的M16工廠。外媒在報(bào)道中表示，SK海力士M16工廠的建設(shè)已經(jīng)完成，極紫外光刻機(jī)也已經(jīng)安裝到位，將用于生產(chǎn)DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲器)。

有外媒在報(bào)道中還提到，SK海力士的M16工廠，近期已開始試生產(chǎn)1anm的DRAM，預(yù)計(jì)在今年7月份開始大規(guī)模生產(chǎn)。

三星1z-nm工藝的DRAM完成了量產(chǎn)

三星電子近期將極紫外(EUV)光刻技術(shù)應(yīng)用在基于 1z-nm 工藝的 DRAM 上，并且完成了量產(chǎn)。

半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu) TechInsights 拆解了分別采用 EUV 光刻技術(shù)和 ArF-i 光刻技術(shù)的三星 1z-nm 工藝 DRAM，它認(rèn)為該技術(shù)提升了三星的生產(chǎn)效率，并減小了 DRAM 的核心尺寸。TechInsights 還將三星的與美光的 1z-nm 工藝 DRAM 進(jìn)行了對比，三星的 DRAM 在芯片超單元尺寸(Cell Size)方面同樣較小。

目前三星對采用 1z-nm 工藝的 8GB DDR4、12GB LPDDR5 和 16GB LPDDR5 進(jìn)行了 EUV 技術(shù)升級。

12GB LPDDR5 和 16GB LPDDR5 DRAM 已經(jīng)應(yīng)用在三星 Galaxy S21 5G 系列的手機(jī)中，其中 S21、S21 + 和 S21 Ultra 三款手機(jī)于 2021 年 1 月發(fā)布。

中國芯片產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模

中國因?yàn)闊o法獲得高精度的光刻機(jī)，導(dǎo)致芯片被人卡脖子的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。近年來中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，芯片產(chǎn)業(yè)銷售額由2009年的1109億元增至2019年的7562.3億元，10年增長了近7倍，已成為全球第一大市場。在市場的推動(dòng)和政策的大力支持下，中國芯片產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展，規(guī)模日益增大，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化，整體實(shí)力上得到了明顯的提高。2020年8月，國務(wù)院印發(fā)《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，其中提到中國芯片自給率要在2025年達(dá)到70%。政策強(qiáng)調(diào)，集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量。

根據(jù)WSTS統(tǒng)計(jì)，2019年全球半導(dǎo)體市場銷售額4121億美元，同比下降了12.1%。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2019年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為7562.3億元，同比增長15.8%。其中，設(shè)計(jì)業(yè)銷售額為3063.5億元，同比增長21.6%;制造業(yè)銷售額為2149.1億元，同比增長18.2%;封裝測試業(yè)銷售額2349.7億元，同比增長7.1%。

據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2020年，中國集成電路產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持2位數(shù)增長，2020年1-9月，中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為5905.8億元，同比增長16.9%。其中，設(shè)計(jì)業(yè)同比增長24.1%，銷售額2634.2億元，仍是三業(yè)增速快的產(chǎn)業(yè)，占總體行業(yè)的比重為44.60%;制造業(yè)同比增長18.2%，銷售額為1560.6億元，占比為26.42%;封裝測試業(yè)同比增長6.5%，銷售額1711億元，占比為28.97%。

根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2019年中國進(jìn)口集成電路4451.3億塊，同比增長6.6%;進(jìn)口金額3055.5億美元，同比下降2.1%。出口集成電路2187億塊，同比增長0.7%;出口金額1015.8億美元，同比增長20%。

過去15年來，我國集成電路產(chǎn)業(yè)高速增長，產(chǎn)值增長近14倍，年均復(fù)合增長率達(dá)到19.2%，遠(yuǎn)高于全球4.5%的年均復(fù)合增長率。但我國高端芯片對外依賴度高，大部分市場占有率低于0.5%。國務(wù)院發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國芯片自給率要在2025年達(dá)到70%。預(yù)測，到2025年，中國制造的集成電路制造將僅占國內(nèi)整體集成電路市場的19.4%，遠(yuǎn)低于70%的自給率目標(biāo)。

2017-2019年中國半導(dǎo)體集成電路行業(yè)產(chǎn)銷規(guī)模

圖表：2017-2019年中國半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)量規(guī)模

數(shù)據(jù)來源：中研普華研究院

2017到2019年中國半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)量規(guī)模從3259億塊上升到4105億塊。

2017-2019年中國半導(dǎo)體集成電路行業(yè)資產(chǎn)規(guī)模及趨勢

圖表：2017-2019年中國半導(dǎo)體集成電路資產(chǎn)規(guī)模

數(shù)據(jù)來源：中研普華研究院

2017到2019年中國半導(dǎo)體集成電路資產(chǎn)規(guī)模從25620億元上升到28455億元。

2017-2019年中國半導(dǎo)體集成電路企業(yè)數(shù)量分析

圖表：2017-2019年中國半導(dǎo)體集成電路企業(yè)數(shù)量

數(shù)據(jù)來源：中研普華研究院

2017到2019年中國半導(dǎo)體集成電路企業(yè)數(shù)量從158203家上升到210694家。

中國光刻機(jī)技術(shù)獲突破

2月25日，清華大學(xué)的一項(xiàng)科研成果刊登在《自然》上，引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注?！蹲匀弧吩u閱人認(rèn)為其“展示了一種新的方法論”，“必將引起粒子加速器和同步輻射領(lǐng)域的興趣”。

該實(shí)驗(yàn)展示了如何結(jié)合現(xiàn)有兩類主要加速器光源——同步輻射光源及自由電子激光的特性。SSMB光源未來有望應(yīng)用于EUV(極紫外光源)光刻和角分辨光電子能譜學(xué)等領(lǐng)域。

光刻機(jī)的曝光分辨率與波長直接相關(guān)。隨著芯片工藝節(jié)點(diǎn)的不斷縮小，光刻機(jī)對EUV光源功率的要求將不斷提升，達(dá)到千瓦量級。

基于SSMB的EUV光源有望解決自主研發(fā)光刻機(jī)中最核心的“卡脖子”難題。但是，EUV光刻機(jī)的自主研發(fā)還有很長的路要走，這需要SSMB EUV光源的持續(xù)科技攻關(guān)。

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