光刻機是芯片制造產業的關鍵設備,以ASML的光刻機為例,可以將芯片圖案曝光在晶圓表面,從而構建縱橫交錯的晶體管,保障芯片性能穩定運行,推動芯片行業發展。
不過ASML的光刻機并未市場唯一,且光刻機的種類不止一種。上海微電子也有能力生產光刻機,尤其是在后道封測光刻機領域備受歡迎,又有中企搬入首台國產光刻機。
整機裝備光刻機市場參與者屈指可數,但競爭十分激烈,且入局門檻較高。全球只有四家廠商能量產整機光刻機,分別是荷蘭ASML,日本尼康,佳能和中國上海微電子。
這些廠商都有能力提供前道光刻機設備,在不同的制程領域有著很大的影響力區別。其中ASML是全球最大的光刻機廠商,最頂級的EUV光刻機只有ASML才能生產。
相比之下,尼康,佳能在中低端光刻機市場中有一定的競爭優勢,正不斷提升產能。
而上海微電子,官方公布的信息是掌握了90nm前道光刻機的量產能力。不過上海微電子更多的市場份額集中在后道封裝領域。光刻機有前道和后道之分,應用領域不同。
前道光刻機主要參與芯片制造流程,運用光刻機的高精度分辨率將芯片圖案曝光在晶圓表面,原理和照相機類似。但曝光流程和工藝非常復雜,涉及到全球頂尖科技技術。
后道光刻機主要應用于封裝,測試流程,用于提高芯片后道制造良率,推進芯片落地。
前道和后道光刻機都很重要,上海微電子在2022年2月份交付了國內首台2.5D/3D封裝光刻機給客戶,具有高分辨率,超大曝光視場等特點。這一次,中企再傳好消息。
2023年2月初,中企昆山同興達搬入首台上海微電子光刻機,并舉行了設備進機儀式。
同興達主營業務涉及芯片先進封裝測試,引入首台國產光刻機后,可以實現每月2萬片全流程金凸塊的產能,對推進先進封測項目投產有著關鍵意義,縮短國內外的差距。
根據介紹,同興達搬入的這台光刻機屬于金凸塊封測光刻機,延展性較強,和先進制程有著相似功能。整體來看,這台光刻機設備是幫助同興達提高芯片封測應用能力的。
功能無法和前道光刻機相比,應用領域不同,光刻機發揮出來的價值效益也不一樣。
而且出貨先進封裝光刻機的意義不可小覷,因為前道光刻機制程發展越來越緩慢,到了3nm以下,越往前發展越困難。許多芯片巨頭已經開始重視先進封裝產業的發展了。
比如業內積極探索的小芯片技術,實際上就是先進封裝工藝。還有芯片堆疊的理念,也屬于封裝技術范疇。在封裝產業中,通過改變對芯片的安裝,布控等方式提高性能。
有的國產廠商實現了4nm先進封裝芯片突破,在小芯片的基礎上開發制造工藝,讓封裝產業成為后摩爾時代的一條出路。隨著摩爾定律的到來,必須展開多元化探索行動。
在可行的新工藝、新架構、新材料中,大部分的技術幾乎都集中在先進封裝產業。
這一次,中企同興達搬入首台上海微電子的金凸塊封測光刻機,進一步驗證了先進封裝技術持續發展的可行性。或許會讓越來越多的供應商,一同參與先進封裝技術開拓。
這樣的局面下,ASML的前道光刻機就能發揮優勢了。雖然ASML也有涉及封測光刻機技術,但在國內,上海微電子的市場份額高達80%,全球封裝光刻機市占比也有40%。
但論先進封裝產業的市場格局,ASML無法和前道光刻機市場一樣,保持較高的話語權。
更讓ASML無法預料的是,除了EUV光刻機被市場規則束縛外,DUV光刻機也成為了一些國家關注的目標。而且有消息稱,荷蘭連同日本,與美國達成了光刻系統的協議。
如此一來,ASML的出貨情況將充滿變數,往后會對DUV光刻機進行怎樣的出貨規劃暫時不得而知,但可以確定的是,ASML不愿看到的事情正在發生,未來只能順其自然。
種種跡象驗證一個道理,正如中國工程院院士倪光南所說,核心技術買不來,換不來。