♦ 本篇文章轉載自 中時新聞網。若有侵害著作權,請速告知,我們將盡速移除 ♦
2024/9/22
雁默 | 專欄作家
光刻機類型。(圖片來源:梓豪談芯)
大陸光刻機實現飛躍性突破了嗎?若有人想這樣下標,請先定義「飛躍性」。如果這是指大陸有能力生產先進製程晶片所需的光刻機,那就沒有「飛躍」,然而,公允地說,當前的進展確實是「重大突破」無誤。
本文就定義何謂「重大突破」。
晶片行業在近年備受普羅大眾關注,是從美國技術圍堵中國大陸才開始的,此一領域內容複雜,大陸民眾對技術端追根究底的意願又十分強烈,因此關注焦點往往集中於一般人難以簡單理解的參數上,許多人(包含時評人)為了趕熱度,不免在技術端上被錯誤引導,最終以訛傳訛。
最近大陸工信部公告並推廣氟化氬光刻機,由於公布參數中有一相「套刻<=8nm」,被關心光刻機技術的大陸網民誤認為技術已突破8nm製程,連外媒也搞不清楚狀況加以渲染,於是興奮感迅速傳播,大有舉國歡騰之勢,致使陸媒不得不推出詳細解釋的文章,以正視聽。
其實,我覺得大陸傳媒給出的大部分解釋,也是流於複雜,已經超過科普範圍,所以我想給台灣讀者比較「科普」的簡潔說明。
簡單說,目前大陸官方推廣的是可實現55至65奈米的本土DUV光刻機,遠不是8奈米。此其一。工信部推廣的是兩種DUV光刻機,氟化氬光刻機(Arf)以及氟化氪光刻機(Krf),前者可粗略理解為65奈米,後者則是110奈米。
光刻機從低階到高階總共三大光源類型,依序為UV,DUV,EUV。而這三大類中,UV又分成g-line與i-line,DUV則分成 KrF、ArF(dry)、ArFi 。最先進的EUV也有三種規格,由於與本文較無關,就不細說。
工信部這次推廣的是ArF(dry)以及KrF。在DUV這個領域,大陸還需突破到ArFi,其「可實現製程」可理解為45nm - 7nm。
技術科普到這裡就可以了,講太多對大眾而言缺乏意義,也會侵蝕傳播效力。
了解了設備先進程度,我們還需了解大陸官方所謂「推廣」的意義。官方「推廣」意味著此一技術已經可以量產,並可在國際接受市場考驗。此外,這並不代表大陸沒有突破到ArFi技術,只是還沒到推廣階段。
從技術的眼光看,這是從零到一的進展,也就是最難的一關被突破了,此後的發展就是「升級」階段,理論上會比「無中生有」快速得多。
因此之故,有些不入流的台媒嘲笑大陸光刻機還落後ASML15年,我也笑了,但笑的是台灣本土光刻機連一台都沒有,卻要笑人家有本土技術能力的。
真正該質疑的是,為何台積電沒投資於光刻機研發。這答案其實我也有,即在國際分工時代,台灣不需要自己研發本土光刻機設備。只是,現在台積電被美國卡脖子了,為何還不投資於光刻機的從零到一?
接下來的說明才是本文重點——市場。
根據2022年數據,光刻機由三家公司壟斷:ASML(市佔82.1%),佳能(市佔10.2%),尼康(市佔7.7%)。
佳能的產品線主要是i-line與KrF,針對中低端市場,可實現製程為90奈米。尼康的產品線是i-line,KrF,ArF,ArFi,也是針對中低端市場,但有企圖挑戰中高階市場,其ArFi 可實現製程為38奈米。ASML則生產全系列光刻機。
需要強調的是,光刻機市場目前仍以中低端為主,也就是UV與DUV為大宗,EUV銷量其實不多,這與先進製程晶片佔整體市佔僅約3成相匹配。
僅從ASML 2022年銷售來看,總銷量449台,ArFi、ArF、KrF銷售量分別為125台、32台、184台。換言之,大陸光刻機對ASML市佔的威脅是ArF與KrF,以2022年數據看,大陸這兩種DUV可威脅ASML全球近半(48%)的市佔。當然,尼康與佳能就更別提了。
尼康光刻機的等級比佳能高,但2022年銷量是45台,專攻中低階光刻機的佳能卻是187台,這麼看就知道光刻機的市場主力確然是中低階,而大陸當前推廣的光刻機,白話說,就是最好賣的那一種。
再者,中國大陸與台灣是光刻機的主要買家(大陸買了50%的ASML設備),若只看這兩個市場,ASML將可能因大陸光刻機國產化而少掉20%銷售額,甚至更多,因為大陸也可以推出政策,要求在大陸的台廠使用本土光刻機。
從ArF再升級至ArFi,自然不會比從零到1還要花更長的時間,而在此期間,大陸光刻機已可佈局全球,用銷量與利潤來吸引投資,精進研發能力,攻堅EUV。
這意味著什麼呢?直觀來說,這意味著中國大陸的成熟製程晶片製造成本將更低,全球市佔將更大,並將台韓與美歐圍困在先進製程裡。
因此,看技術的人會說,大陸還落後ASML 15年,但看市場的人會說,10年以內,ASML起碼會少掉50%以上的市佔。因為晶片產業是如此重要,想發展的國家並不止西方,而現在供應鏈的選項更多了。那麼,ASML現在反對「技術圍中」,未來就不一定了。
因此之故,稱大陸光刻機發展已出現重大突破,毫不為過。
從最近英特爾的慘況可見,攻堅先進製程的風險有多大,任何廠商若盯著先進製程不放,而忽略了成熟製程「打底」的重要性,都有可能遭前後夾擊,在銷量與技術上雙雙落空。
如果先進製程晶片相關產品是「王冠上的明珠」,成熟製程晶片相關產品就是「王冠」,當前大陸工信部推廣的本土ArF與KrF,就是王冠,可不是什麼過氣的工業製品。
這就能解釋,為何ASML頻頻放話批評美國技術圍堵中國,從第一品牌的角度看,美國完全是在「資敵」,刺激中國自主的同時,還讓中方有光明正大的理由,政策性要求本土晶片廠購買本土光刻機,甚至藉此推廣到其他企圖發展晶片業的友岸國家。
面向普羅大眾,若要相對客觀地闡述半導體產業發展,只講技術不講市場的報導或評論,就算是業內人士也純屬外行,談產業要先以生意眼光看,然後才去看技術,因為技術靠研發,而研發靠營收。政府補貼不可能永遠持續。
想減緩中國大陸的自主速度,唯有回到國際分工的軌道,但看樣子是回不去了,就算美國放棄技術圍堵,中國也不可能再冒著被卡脖子的風險而放棄自主之路。從這個角度看,中國的崛起,真該感謝美國。
※以上言論不代表旺中媒體集團立場※
♦ 專文屬作者個人意見,文責歸屬作者,本報提供意見交流平台,不代