據(jù)新華社消息,5月23日,日本政府正式出臺(tái)一項(xiàng)半導(dǎo)體制造設(shè)備出口管制措施,將于7月23日起實(shí)施。包括光刻、刻蝕、熱處理、清洗、檢測(cè)等6大類(lèi)23種半導(dǎo)體制造設(shè)備(或物項(xiàng)),主要針對(duì)高端半導(dǎo)體制造設(shè)備,在清單內(nèi)的受管制物品在向中國(guó)大陸、俄羅斯等地區(qū)出口時(shí),需要獲得日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的許可證。5月25日,商務(wù)部新聞發(fā)言人表示,日方應(yīng)從維護(hù)國(guó)際經(jīng)貿(mào)規(guī)則及中日經(jīng)貿(mào)合作出發(fā),立即糾正錯(cuò)誤做法,避免有關(guān)舉措阻礙兩國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)正常合作和發(fā)展,切實(shí)維護(hù)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈穩(wěn)定。中方將保留采取措施的權(quán)利,堅(jiān)決維護(hù)自身合法權(quán)益。很多國(guó)人都比較關(guān)心日方這次的半導(dǎo)體設(shè)備材料限制政策對(duì)中國(guó)大陸影響有多大?我們應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)?這里,我無(wú)法表態(tài)或定性發(fā)言,就讓我們一起通過(guò)公開(kāi)資料和事例來(lái)透視一下這個(gè)問(wèn)題,您自己得出結(jié)論吧!半導(dǎo)體制造設(shè)備可以形容為是窮盡人類(lèi)物理知識(shí)極限開(kāi)發(fā)的幾十種精密加工設(shè)備總稱(chēng)。在這個(gè)領(lǐng)域,我們國(guó)家這么多年來(lái)一直是在封鎖和限制中艱難發(fā)展著,并不是說(shuō)一片空白,毫無(wú)基礎(chǔ)。應(yīng)該看到,半導(dǎo)體加工設(shè)備的基本物理原理都是已知的,很多都在其他領(lǐng)域得到過(guò)長(zhǎng)期應(yīng)用驗(yàn)證(比如,金屬加工領(lǐng)域的真空等離子噴鍍工藝和半導(dǎo)體領(lǐng)域的離子注入工藝)。我們國(guó)家由于半導(dǎo)體工業(yè)起步晚,發(fā)展環(huán)境一直受發(fā)達(dá)國(guó)家抑制,因此早期半導(dǎo)體制造設(shè)備行業(yè)舉步維艱。進(jìn)入21世紀(jì)以后,隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)水平的進(jìn)步,政府對(duì)高科技投入的重視,截止到目前,我國(guó)在太陽(yáng)能面板、顯示器件、光電子器件、新能源、集成電路封裝等領(lǐng)域都取得了突破,國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備已能夠掌握主動(dòng),不懼技術(shù)封鎖。這次日本限制出口我國(guó)的設(shè)備和物項(xiàng)屬于芯片制造領(lǐng)域的前端制程工藝,尤其限制的是14納米以上先進(jìn)制程。我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)總體還比較弱小,產(chǎn)品品種不夠豐富,直接面對(duì)國(guó)際壟斷巨頭競(jìng)爭(zhēng),可以說(shuō)是夾縫中生存,在此情況下,美、日等國(guó)不斷加強(qiáng)設(shè)備技術(shù)限制措施,給我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)帶來(lái)的機(jī)遇卻遠(yuǎn)大于挑戰(zhàn)。例如盛美半導(dǎo)體董事長(zhǎng)王暉就認(rèn)為“國(guó)際政治摩擦,造就了中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)迎來(lái)黃金期,現(xiàn)在的現(xiàn)象是客戶(hù)去推著國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商向前,這也預(yù)示著中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備在未來(lái)幾年又迎來(lái)一個(gè)更高速發(fā)展的機(jī)會(huì)?!?/p>現(xiàn)在的中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè),可以說(shuō)是具備了資金追捧、市場(chǎng)推動(dòng)、企業(yè)家精神、政策鼓勵(lì)等等一系列有利條件,未來(lái)前景光明可期。那么我們?cè)趹?zhàn)略上可以藐視對(duì)手的同時(shí),也要在戰(zhàn)術(shù)上高度重視對(duì)手。具體到日本限制的領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)設(shè)備能否勇挑重?fù)?dān)呢?這是日本出口限制的23類(lèi)設(shè)備清單,包括:
3項(xiàng)清洗設(shè)備11項(xiàng)薄膜沉積設(shè)備1項(xiàng)熱處理設(shè)備、4項(xiàng)光刻/曝光設(shè)備、3項(xiàng)刻蝕設(shè)備、1項(xiàng)測(cè)試設(shè)備從中我們可以發(fā)現(xiàn),除了光刻設(shè)備以外,日本限制最多的是沉積和刻蝕設(shè)備。原因是中國(guó)在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域已經(jīng)追上國(guó)際主流水平,具備了一定國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,正處于規(guī)模迅速擴(kuò)張階段,需要進(jìn)口大量設(shè)備,這個(gè)時(shí)候日本出臺(tái)限制措施顯然是深入研究了中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)狀,目標(biāo)之一就是要限制“極高深寬比刻蝕機(jī)”和“原子層沉積設(shè)備”,從而阻止像長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)、長(zhǎng)江存儲(chǔ)等中國(guó)廠商進(jìn)一步擴(kuò)產(chǎn)搶占市場(chǎng)份額。在芯片制造過(guò)程中,光刻——刻蝕——沉積——離子注入是最核心的加工手段。拿當(dāng)前最主流存儲(chǔ)芯片產(chǎn)品——?jiǎng)討B(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM和非易失存儲(chǔ)器NAND FLASH來(lái)說(shuō),隨著容量不斷增大,存儲(chǔ)器里的元器件單元越來(lái)越小,器件開(kāi)始主要向3D方向發(fā)展,例如長(zhǎng)江存儲(chǔ)已經(jīng)向市場(chǎng)推出了232層存儲(chǔ)單元的NAND FLASH芯片,層數(shù)越來(lái)越多,就對(duì)沉積工藝提出了很高要求。所謂沉積,就是在一個(gè)襯底材料上涂覆一層薄膜材料,元器件層數(shù)越多,用到沉積工序就越頻繁?,F(xiàn)在沉積層數(shù)這么高的情況下,用以往的PVD、CVD沉積工藝已經(jīng)不夠了,因?yàn)樗麄兂练e的薄膜厚度不均勻,當(dāng)層數(shù)多了以后就會(huì)產(chǎn)生很大形變偏差,這時(shí)就要用到原子層沉積ALD技術(shù)。如下圖所示
物理沉積 化學(xué)沉積 原子層沉積大家可以對(duì)比紅色部分的差別,這里我們不做深入解釋?zhuān)灰涝訉映练e技術(shù)憑借其獨(dú)特的表面沉積原理、亞納米膜厚的精確控制,以及適合復(fù)雜三維高深寬比表面沉積等特點(diǎn),成為先進(jìn)芯片加工領(lǐng)域的必備神器。我國(guó)在沉積設(shè)備領(lǐng)域已經(jīng)有了不錯(cuò)的基礎(chǔ),像江蘇微導(dǎo)納米技術(shù)公司的28納米節(jié)點(diǎn)原子層沉積設(shè)備(ALD)據(jù)報(bào)道已量產(chǎn)。拓荊科技、北方華創(chuàng)等公司的物理化學(xué)沉積設(shè)備占據(jù)了一定市場(chǎng)份額,也都正在開(kāi)發(fā)原子層沉積設(shè)備。因此,只要市場(chǎng)推動(dòng)力足夠,稍加時(shí)日,我國(guó)在沉積設(shè)備領(lǐng)域?qū)?huì)擺脫對(duì)外依賴(lài)局面。再來(lái)談?wù)劇皹O高深寬比刻蝕機(jī)”。據(jù)5月31日消息,北方華創(chuàng)公司已經(jīng)宣布用于存儲(chǔ)器件制造的高深寬比刻蝕機(jī)已完成研發(fā),進(jìn)入工藝測(cè)試階段,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)已基本滿(mǎn)足客戶(hù)要求。上海中微公司是國(guó)際領(lǐng)先的刻蝕機(jī)廠商之一,據(jù)4月2日消息,該公司已經(jīng)完成60:1深寬比刻蝕機(jī)樣機(jī)的制造并已推進(jìn)客戶(hù)驗(yàn)證,正在研究90:1深寬比技術(shù)。國(guó)際上最好水平是美國(guó)泛林集團(tuán)的100:1深寬比和東京電子的70:1深寬比產(chǎn)品。

上圖中褐色和藍(lán)色部分為高深寬比刻蝕結(jié)構(gòu)示意,在存儲(chǔ)器件中,極高深寬比刻蝕是最為關(guān)鍵和困難的工藝挑戰(zhàn)從上面這些公開(kāi)報(bào)道可以看出,國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商的相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)處于客戶(hù)驗(yàn)證階段,快則半年、慢則一年便有結(jié)果,大體能夠趕上國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)芯片廠的擴(kuò)產(chǎn)步伐,實(shí)現(xiàn)自主可控。半導(dǎo)體加工設(shè)備有好幾十種,受篇幅限制,我只能選擇比較關(guān)鍵的兩項(xiàng)進(jìn)行分析??傊?,日本這次配合美國(guó)要求,對(duì)華限制23類(lèi)半導(dǎo)體設(shè)備物項(xiàng),恐怕只能稍稍減緩中方企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)速度,但會(huì)讓我國(guó)芯片制造企業(yè)產(chǎn)生強(qiáng)烈的“供應(yīng)鏈不可靠危機(jī)”意識(shí),從而加大對(duì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商的傾斜扶持,假以時(shí)日,中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備廠商將會(huì)依靠龐大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)支撐,成為日本相關(guān)企業(yè)的有力競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。同時(shí)應(yīng)當(dāng)看到,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈非常長(zhǎng),如果美、日等國(guó)硬要搞脫鉤斷鏈,會(huì)造成產(chǎn)業(yè)分裂,催生不同的產(chǎn)業(yè)陣營(yíng),不利于半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展和效率提升。當(dāng)然,我國(guó)企業(yè)在科技創(chuàng)新上仍要奮發(fā)有為,爭(zhēng)取在關(guān)鍵設(shè)備、材料領(lǐng)域有自己的“殺手锏”,從而形成科技對(duì)抗能力,到那時(shí),對(duì)手才真的不敢輕舉妄動(dòng)了。您還有什么看法,歡迎在評(píng)論區(qū)發(fā)表出來(lái)共享。