
硅基材料半导体芯片内部线路放大图
先在脑海勾勒一下:你所在的房间里,有多少条电力线路、水管通道纵横交错?
一间房子的里的水电线路,
支撑各种电器就够复杂了……
那么,将一座大型现代化城市中的所有水电线路「浓缩」到人类的手指甲盖那么小,能想象有多夸张吗?
第二代半导体硅基材料芯片,研发设计到5nm制程工艺,保持较高良率规模化量产,大概就是这种难度!
即使通过高性能的计算机电脑,借助EDA电子设计自动化软件,想要保证芯片的性能突破、效能平衡,也不是那么容易的事儿~
至于“隔壁”那个人称的“雷大善人”给众猴儿脑袋上泼水,以至于将高端芯片研发设计“贬低”成了 「拉一车沙子到代工厂加工就行」 的愚昧言论……
恐怕只要是个「人」都感到可笑吧?

极紫外光刻机“初级制造”芯片的模拟图
完成芯片研发设计的模拟测试后,要借助技术达标的光刻机等数千套设备的产线流片验证,基础却又标准苛刻的半导体原材料,也是涉及整个芯片量产流程的重中之重!
2019年的时候,日本方面突然“断供”韩国半导体企业的基础材料,“额外”让人们了解到了光刻机设备配套的「光刻胶」等芯片加工材料,但核心材料其实还有N种……
比如:氖气。
2022年2月份,一场所谓的「俄乌」争端出现了……各路“吃瓜”网友更是热议不断。
而让业内人士更加“揪心”的一个问题是:至今让外界不太好轻易“下定论”的 俄乌,手握全球芯片制造关键材料70%份额!
一种受到“影响”的芯片制造关键材料,就是氖气(Ne)。
要知道, 光刻机产生激光光源的「光刻气体」材料——氖气(Ne),是光刻混合气体中「难以取代」的必要气体!
如同柴米油盐酱醋茶对烹饪佳肴的必要性那般,即使拥有较为先进技术的极紫外光刻机,没有关键的 氖气(Ne)等基础材料用于制造,也等同于巧妇难为无米之炊……

相关公开内容的数据显示: 乌克兰供应的氖气(Ne)占到了全球市场70%份额! 即使是氪气(Kr)、氙气(Xe),也分别占到了全球供应份额40、30%……
一个小插曲儿(即“不关我们P事儿”~):美国当地的半导体芯片企业,高达90%半导体级别的氖气,分别由俄罗斯生产加工、乌克兰进一步纯化处理!
据了解,现阶段 氖气(Ne)主要涉及 深紫外光刻(DUV)应影响用领域,但也存在“蝴蝶效应”般的 极紫外光刻(EUV)触及影响。
以至于让荷兰ASML也担心起来了……
这家通过整合多国地区高精密零部件、进行半导体设备组装的荷兰光刻机巨头,似乎比那些采购了光刻机设备、用于芯片制造的代工厂还着急?
针对俄乌手握芯片关键材料 氖气(Ne)、现阶段却几无悬念将产生供应问题的现状, 荷兰光刻机巨头ASML表态:寻找「俄乌以外」的供应商!
毕竟,一旦“下游”的硅基材料半导体芯片「代工」企业因为关键材料氖气(Ne)缺少而影响“更下游”的芯片研发设计企业“下单”,供应光刻机设备的荷兰ASML也受影响

正在通过原厂技术人员安装的光刻机设备
外光刻机设备等配套材料,但基于DUV深紫外光刻技术的需求, 同样是“油水极大”!
来自公开 TrendForce研究数据显示:全球市场180-1Xnm产能占整体大约75%,多数晶圆厂180-1Xnm营收占比超过9成……
对氖气(Ne)材料需求极大的EDV深紫外技术产线 ,制程工艺“恰好”涵盖8英寸晶圆中的180nm—12英寸晶圆的1Xnm范围~
一句话: 俄乌掌握了全球市场70%份额的芯片制造 氖气(Ne)基础材料,适用于半导体行业极为刚需的于DUV深紫外技术产线,所以“俄乌这档子事儿”让产业很揪心……
基于种种不确定的因素,荷兰光刻机巨头表态“对于俄乌手握的芯片关键材料,务必要尽快寻找俄乌以外的供应商”,还真不是煞有其事的“趁机”虚张声势~
美国与韩国几家半导体企业,倒是显得“过于淡定”了一些:
美光方面宣称“工厂内还要大量氖气(Ne)存储,乌克兰供应的氖气(Ne)也甚至是小部分”;包括英特尔在内,韩国的三星与SK海力士也表示 “库存很足,还不担心”?

半导体硅基材料芯片产线设备维修一角~
值得一提的是,如同彼时领先5nm蚀刻机设备、并通过了台积电5nm产线验证,我们中国企业中至少有1家, 在5年前就已经突破了「 光刻气体」技术!
此处的“突破”时间并非自主攻坚,而是特指通过了ASML产品认证……
这家可以供应半导体核心材料「光刻气体」的 中国企业,披露了2017年通过ASML产品认证、以及在国内市场占有率高达60%的现状。 (到底是哪家企业,这里避嫌了)
包括中芯国际、京东方等诸多高新技术企业,都有采用我们中国本土的这家企业作为供应商,还进入了英特尔、美光科技、德州仪器等美国半导体企业的供应链体系!

一方面,我们中国企业5年前已突破、已经供应给诸多半导体企业的「光刻气体」关键材料,并没有披露通过了荷兰ASML产品认证之后,具体拿到了多少订单份额……
另一边, 除了在俄罗斯进行生产制造、乌克兰进一步提纯的 氖气(Ne) ,用于硅基材料半导体芯片制造的「光刻气体」还有很多!
美国当地众多的半导体企业中,不仅高达90%的氖气来源于乌克兰提纯,还有近35%的钯也需要俄罗斯企业供应……
即使包括氖气(Ne)在内的光刻气体“勉强保持供应”,恐怕也难以阻挡一定范围鼓后一定时段内的“成本价暴涨”!
相关公开的统计数据提到:2014年的那场“俄乌事件”时期,氖气(Ne)价格据称暴涨600%……
市场机构ifind公布的数据也显示:截至2022年2月23日,我们国内市场氖气价格1650元/立方米,较2022年初涨幅高达达65%,而较2021年10月“低点”已经翻了4倍!
市场全球化时代,一荣俱荣……
荷兰光刻机巨头ASML担心“俄乌手握芯片关键材料”、呼吁“寻找俄乌以外供应商”,外界这时候又想起中国了(中国企业5年前已突破),也印证了至少两个论证点:
第一、科技自主化,任重而道远。
第二、市场化受损,没有大赢家。
作者:蔡发涛 | *今条头日**号内容