“美日芯片同盟”剑指2nm,美半导体朋友圈再缩小

“美日芯片同盟”剑指2nm,美半导体朋友圈再缩小,第1张

电子发烧友网报道(文/吴子鹏)对于美国半导体的“圈子文化”,电子发烧友网曾经有过专门报道,在题为《美国大搞IC圈子文化,多个联盟先后成立,中国芯要警惕这个问题》文章中,笔者着重分析了美国组建各个半导体联盟的目的,并点出了在美国这些联盟中,各成员之间的心并不齐。借用著名电影《无间道》里面的经典台词,那就是:有“内鬼”。

近日,日媒报道称,美国打算和日本两国组建一个“美日芯片同盟”,将此描述为“最安全”的技术同盟。这个联盟有两个主要目的:一是美日联手攻克先进制造工艺2nm研发和量产,摆脱全球芯片先进制造工艺对韩国和中国台湾的依赖;二是美日联盟将打造一个近乎封闭的半导体供应链,杜绝核心关键技术外泄到中国大陆。

这个新联盟的出现无疑印证了笔者此前的推论,在美国建立的所谓“美国半导体联盟SIAC”、“Chip 4联盟”和“Mitre Engenuity联盟”中,包括台积电、三星和欧洲一众IDM厂商,这些公司定然是出工不出力的。回过头来,或者是厂商自己,或者是当地政府又会继续搞自己的技术研究,因为部分政府和企业并不想完全被美国拿捏住。

但我们需要注意到的是,根据相关报道,此次的“美日芯片同盟”是由日本方面发起的,美国虽然可能是最大受益方,但这一次却是受邀方,那么这个新的联盟和新的发起方式会起到不一样的效果吗?

在全面解读“美日芯片同盟”之前,我们说一个结论,这个联盟的出现让此前的Chip 4联盟成了一个笑话,因为这明显是一个“自己人”掉转q头打“自己人”的行为,必然让韩国和中国台湾非常不爽。

那么从另一个方面来说,日本此举算是完全投美国所好,帮助美国完善目前处于第二梯队水平的芯片制造环节。

根据日媒的报道,日本政府之所以主动出击迎合美国政府,一个重要的原因是台积电对于芯片制造技术的管理和保密非常严格,不会在中国台湾岛以外的地方建立尖端工艺的晶圆代工厂。虽然台积电美国工厂规划的工艺是5nm,但这个工厂的进度非常缓慢,预计将会在2024年才会出第一批量产产品,从规划到量产跨越了4年多,这和台湾岛内5nm工厂小于18个月的建设速度完全不可同日而语,以台积电的速度,2025年该公司预计将开始量产2nm,因此美国5nm工厂也差不多满足了工艺至少落后两代的要求。

并且,日媒的评估更为悲观,认为台积电在美国和日本的工厂仍然将会是以10-20nm工艺为主流,这让美日领先的半导体厂商依然要对台积电在台湾岛的先进晶圆代工厂非常依赖。

按照当前的规划,“美日芯片同盟”不仅要攻克2nm的研发和制造,还会建立一个非常安全的供应链体系,在这方面,日本政府手里算是带着诱人筹码的。我们都知道日本在半导体材料和设备方面拥有不俗的实力,尤其是前者。

比如在硅片供应上,根据相关机构截止到2020年9月份的统计数据,日本信越化学在全球硅晶圆制造市场的份额高达29.4%,稳居第一,第二名同样是日本企业,日本胜高(SUMCO)的市场份额为21.9%。虽然环球晶圆在收购Siltronic AG之后超越了胜高,但并不影响日本厂商在硅晶圆制造市场过半的市占比。

而在半导体材料的光刻胶方面,日本JSR、东京应化是唯二两家能够量产所有主流类型光刻胶产品的公司,包括EUV光刻胶。

在半导体设备方面,日本拥有东京电子(TEL)、爱德万测试(Advantest)、SCREEN、KOKUSAI ELECTRIC、日立高新 科技 等众多全球领先厂商。统计数据显示,日本半导体设备厂商大约提供了全球37%的半导体设备,影响力可以说仅次于美国。

根据报道,此次“美日芯片同盟”的筹建,日本方面包括东京电子、佳能和国立先进工业科学技术研究所等企业和组织都有很大的可能参与其中。而美国方面,除了一些半导体设备厂商,IBM和英特尔预计将参与其中。

再算上美国对ASML的影响力,可以说“美日芯片同盟”要设备有设备,要材料有材料,唯独缺的就是技术,如果能够如愿攻克2nm,那么美国在全球半导体市场的影响力将进一步增强。

为什么说美国会欣然接受日本的邀约呢?一项数据表明,美国在过去几年里,对台积电的依赖越来越严重,这是美政府不想看到的,想要极力挽回这样的局面,一切可能的方法都会尝试。

这并非是空口无凭的猜测,而是有真实的数据作为支撑。先看美国自己的官方数据,根据美国半导体行业协会(SIA)的数据统计,2021年美国半导体公司的全球市场依然稳居第一,份额占比达到46%,但过去8年间,美国半导体制造占全球的份额下降了10%以上。

而我们看一下台积电的财报数据,2021年,美国是台积电最大的市场,贡献1.01万亿新台币,同比增长24%,占营收比重为64%。其中,苹果公司作为台积电最大客户,一家就贡献了4054亿新台币,同比增长20.4%,占比总营收从25%提升至26%。

而从全球晶圆代工市场格局来看,截止到2021年Q3的统计数据显示,目前在全球晶圆代工市场,台积电依然占据着过半的市场份额,占比达到53.1%。

台积电不在岛外建尖端晶圆厂的行为,以及张忠谋多次强调台湾岛外无法复刻台积电成功的言论让美政府定然非常不爽,只要有一丝机会能够取而代之,都会去尝试。

笔者曾在《美国大搞IC圈子文化,多个联盟先后成立,中国芯要警惕这个问题》这篇文章中讲过,美国此前组建的“美国半导体联盟SIAC”、“Chip 4联盟”和“Mitre Engenuity联盟”都有bug,盟友之间有太多的芥蒂和心眼,绝非是铁板一块。

我们看,“Chip 4联盟”把之前SIAC联盟中的欧盟和英国给踢掉了。因为,美国看到了欧盟的“二心”,欧盟出台《芯片法案》的核心意图是提升欧盟自身的芯片产业实力,包括确立欧洲在更小、更快、更节能的芯片方面的研究和技术领先地位;加强欧洲在先进芯片设计、制造和封装方面的创新能力;以及建立合适的政策框架,确保欧洲在2030年前大幅提升芯片产能等等。

已经成为既定事实的台积电就够美国烦恼的了,欧盟还要来添乱,说明其心必异。

而让美国政府更加难堪的是,“Chip 4联盟”中的韩国到现在都还在洽谈中,多家韩国媒体报道称,韩国政府和企业很难接受这一提议。

“Chip 4联盟”的另一方就是中国台湾,也就是台积电的大本营。“Chip 4联盟”的出发点是确保美国半导体制造技术拥有全球领先地位,这是要割台积电的肉而肥美国本土半导体制造,台积电会鼎力支持?美政府自己估计都不信。

虽然这些联盟成员肯定都会帮着美国对中国大陆进行技术外泄的封锁,但并不能让美国达到自己半导体从设计到制造全面领先的目的。

笔者赞同很多业者的说法,就剩下美日双边的技术同盟最有可能顺利地开展下去,虽然不一定能够达成目标,但是双方构建安全供应链体系的目标较为一致,算是趣味相投,且彼此都是有利可图。

一直以来,半导体行业都是国内产业生产的薄弱之处,很多技术都依赖于外企。

像EUV光刻机、芯片核心制造技术以及高端光刻胶等方面,但同样我们在芯片设计、封测技术等方面也占据了世界前列的位置。

如今,随着局势的变化,华为因芯片断供产生的后续影响已经初步显现,它让国产其他相关企业认识到只有自己掌握了核心技术才能避免在这些方面受到技术上的"卡脖子"。

11月13日,根据新浪 财经 最新报道,国内光刻胶领域迎来好消息,对于国内7nm芯片制造或可迎来重大突破。消息显示,国内宁波南大光电材料有限公司已正式宣布,首条ArF光刻胶生产线已经正式投入生产,预计项目完成后年销售额达10亿元。

目前该公司已经将生产出来的ArF光刻胶样品送至客户手中进行测试,如果测试成功,那么该公司将迎来更多ArF光刻胶方面的订单。

或许有小伙伴不太了解ArF光刻胶。

光刻胶在芯片生产中起到很关键的作用,可以说它是集成电路产生制造中的核心材料,对于芯片最终呈现的质量和性能方面都有很大的影响,因而光刻胶的成功对于生产制造芯片也有很大的帮助。

目前来说,虽然国内不乏有主营光刻胶的企业,但在ArF光刻胶这样的高端种类却几乎100%依赖于外企,而ArF光刻胶在对于28nm-7nm工艺芯片的生产起到至关重要的作用,因而可以说这一次在ArF光刻胶上的突破也预示着在7nm芯片制造上迎来突破!

根据资料显示,目前高端光刻胶主要集中于美企和日企手中,所占份额达全球光刻机份额的95%,而这一次宁波南大光电材料有限公司在ArF高端光刻胶中的突破也预示着国产半导体的逆势崛起,将打破美日企业在高端光刻胶领域上的垄断。

不过,想要避免外资企业在技术上的垄断,光靠一家公司明显后劲不足,但就如今的发展趋势来说,目前国产半导体相关企业已经纷纷在各自的领域中寻找突破之路。

上海微电子、上海华虹半导体、晶瑞股份等公司在芯片生产工艺上以及光刻机上等方面寻求突破口,照这样的趋势发展,未来国产半导体行业将迎来新生!

在受到西方国的技术封锁、原材料断供等手段之后,我国的芯片市场遭到了前所未有的打击,在这样的情况下,诸多西方媒体纷纷跳出来说着“中国芯片自主研发是妄想”等言论,但事实真就如他们所说吗?

其实随着 我国 科技 方面的不断进步,一个个 科技 难题被攻破 ,我国在芯片领域的发展可谓是突飞猛进,用ASML总裁的话来说就是: “如果继续对中国进行技术封锁,要不了多久中国就能实现芯片自主化。”

在“中国芯”的研发道路上, 不仅光刻机被荷兰ASML垄断,制造芯片的核心材料也是时常遭受“断供威胁”。

芯片的研发制作必然离不开光刻,而在光刻的过程中, 光刻胶和光刻机都是其中必不可少的一员 ,光刻胶的精密度越大则生产出的芯片就越先进。

简单来说,如果没有好的光刻胶,即便我们有最先进的EUV光刻机也是形同虚设, 光刻胶是除了光刻机之外的第二大技术难题。

高精度光刻胶的生产技术牢牢掌握在日本手中,我国只能够生产出一些低精度的光刻胶, 高精度光刻胶的来源主要是进口 ,而据数据显示, 全球市场上高端光刻胶由90%以上是由日本和美国提供,我们也时常因此被“卡脖子”。

就是在西方强国技术封锁的情况下, 我国将光刻胶自主研发提上了日程 ,并在2019年建立光刻胶的生产基地,耗时两年后终于传来了好消息: 光刻胶已经自主研发成功 ,国产光刻胶迎来曙光,为国内半导体行业的发展带来了新的希望,一举摆脱“卡脖子”的窘境。

除了制造芯片的核心材料光刻胶得到突破以外 ,我国在芯片设备研发上也传来了利好消息 ,在全球各大芯片企业研发刻蚀机无法取得突破的同时, 我国的 中微半导体公司率先研制出了3nm刻蚀机 ,并且已经完成了原型机设计、测试工作,如此高精度的刻蚀机可以说在全球都是不可多得的存在。

有人看到这可能会有些迷茫, 刻蚀机的工作原理是什么?它突破有何意义?光刻机有何不同?

其实, 刻蚀机对于“中国芯”的研发来说,也是有着举足轻重的作用 ,刻蚀机和光刻机虽然仅仅一字之差,但是它们分别是芯片制造中两个关键流程所用到的设备。

总的来说, 光刻机就如同我们的车载导航,而刻蚀机则代表着我们的车辆 ,只要跟着导航走就能够安全到达指定地点。

随着3nm刻蚀机的问世,我国的国产芯片水平更上一层楼,同时 它的出现也让不少国人们看到了“中国芯”问世的希望。

但也有部分人表示, 有着高精度刻蚀机没有高精度光刻机,“中国芯”也难以得到实现 ,但事实真就是如此吗?

一直以来,光刻机都是生产高精度芯片的核心设备,而光刻机生产技术一直牢牢掌控在荷兰ASML公司手中,而ASML又因为与美国的协议无法对我国出口光刻机,导致我国半导体领域发展一直萎靡不振。

但是最近,我国最大的光刻机厂商上海微电子传来了好消息: 其公司自主研发的28纳米光刻机已经问世并且通过认证,预计在年底可以正式交付投入使用。

国产光刻机的问世也让许多人发出质疑, 国产光 科技 的工作效率和质量能和ASML公司的光刻机媲美吗?

值得一提的是, 上微电子所研发出的光刻机进度和ASML的DUV光刻机是一样的 ,而DUV光刻机在英特尔手中被用来制造出了10纳米芯片,台积电更是用DUV光刻机量产出了7纳米芯片。

这也就意味着, 我国只要时机成熟,完全可能由现如今的量产28纳米芯片技术跳跃到量产7纳米芯片技术。

除此之外,根据我国目前对于芯片的需求来看,28纳米的芯片已经能够满足大部分市场需求,而上 海微电子研发的这台28纳米光刻机更是让“中国芯”的实现更进一步。

如今看来,在 美国芯片禁令的影响 下,虽说 对于我国半导体事业虽说有一定影响 ,但与此同时 更加快了“中国芯”的发展进程 ,美国这一做法无疑是搬起石头砸自己的脚。

我国先后在 光刻胶、蚀刻机、光刻机 等领域取得突破,所以我国想要突破芯片国产化只是时间问题, 我国的半导体行业也正在飞速发展,等到我国打造出属于自己的芯片产业链,芯片禁令也将成为笑谈!

最后,对于美国在芯片上对我国进行打压的行为,你又有什么不同的看法呢?欢迎你们在评论区与零零柒进行探讨。


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