深度解剖:光刻机芯片工业制造领域最为耀眼的明珠

admin 2025-01-09 40人围观 ,发现215个评论

盘面解读

今日两市张跌互现,截止收盘沪指上涨0.0.24%,创指下跌0.44%;从盘面来看,在美国“卡脖子”升级利好芯片半导体等国产替代的背景下,今日半导体板块却跌幅达2.5%,让人大跌眼镜。

从指数来看,沪指早盘高开低走,在60日均线获得支撑,放量收出一根红十字星,指数依然收在5日均线下方,表明上方有较强压力。随着10日均线的上行,即将和60日均线金叉形成共振,短期市场依然维持弱势震荡。创指今日在芯片半导体的拖累下,跌破5天均线,明天大概率会在10天均线的支撑下震荡上行

从盘板块涨幅来看,在中美摩擦升级的背景下,黄金、农业、白酒板块涨幅居前。但这属于短期的事件驱动,持续性有限。

从资金来看,今日两市总成交额7318亿,明显放大;北向资金净流入46亿。表明依然看好后市。从个股涨跌幅来看,涨少跌多。但涨跌停明显增多,表明市场分化严重。

从个股涨跌幅看,下跌个股明显多于上涨个股。但涨跌幅超9%的个股明显增加,特别是下跌超9%的个股从上一交易日的6只增加到38只,表明今日市场有一定的恐慌性下跌。

今日科技股的下跌,其主要原因是美国对华为“卡脖子升级”,这必然会影响华为的销量,导致货物产业链出现了较大跌幅,从而引发了半导体个股的下跌。

目前市场依然是以轮换为主,所以今天科技板块的下跌是上车的机会,在中美科技摩擦不断升级的背景下,国产替代已经迫在眉睫了,所以科技股还将是为了的最强赛道之一。

光刻机相关产业的投资机会

光刻工艺是半导体制程中的核心工艺,通过涂光刻胶和曝光,将掩膜板上的图案“复制”到光刻胶上。光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。曝光时,激光器产生高能激光,经过一系列特制的精密光学镜片后,通过掩模版,再透过一系列镜片排列组成的物镜补偿光学误差,最终精确无误的投射在曝光台上的晶圆表面,精度需要达到纳米级别。曝光后,利用化学方式显影,光刻胶就显现出将要进行刻蚀的电路图案。说白了,光刻机可以简单理解为“超高”精度的照相机,把设计好的电路投影在硅片上。

半导体芯片制作分为IC设计、IC制造、IC封测三大环节。光刻作为IC制造的核心环节,其主要作用是将掩膜版上的芯片电路图转移到硅片上。光刻是整个IC制造中最复杂、最关键的工艺步骤。作为整个芯片工业制造中必不可少的精密设备——光刻机,其光刻的工艺水平直接决定芯片的制程和性能水平。如果说航空发动机代表了人类科技领域发展的顶级水平,那么光刻机则是半导体工业界最为耀眼的明珠。

目前市场上光刻机的绝对龙头是荷兰的ASML,在高端的CUV领域机会呗ASML垄断了,目前台积电、三星、因特尔等主要芯片制造用的都是ASML的产品。

然而在2004年前,尼康是当之无愧的带头大哥,不仅让阿斯麦稳坐屌丝之位,甚至让美国这个光刻机技术鼻祖逐步退出了半导体用光刻机的市场。

尼康一直将光刻机作为自己的核心产品,也是让日本企业引以为傲的“民族之光”,甚至当年能到尼康从事光刻机的研发一度成为众多日本大好青年的愿景。

再看ASML的基础并不好。从1984年诞生后的20年,没有人会觉得ASML会有什么大作为。最早ASM(ASML前身)只能在飞利浦总部旁边弄了点简易房,靠着上门推销、蹲点、抢单等你所有能想到的销售手段都用上了,就这样过了20年。苦苦支撑20年,ASML终于等待了他们第一个贵人——台积电鬼才林本坚,一个可以比肩张忠谋的人物。如果说张忠谋缔造了台积电的前20年,林本坚就为台积电的后二十年挣下了巨大的家当。

林本坚1942年出生于越南,中国台湾人,祖籍广东潮汕。林本坚1970年获得美国俄亥俄州立大学电机工程博士学位,2008年当选美国国家工程学院院士。在加入台积电之前,林本坚在IBM从事成像技术的研发长达22年,是当时世界无二的顶级微影专家。2000年,林本坚在当时台积电研发长蒋尚义的邀请下加入台积电,开启了真正“彪悍的人生”。在IBM最后几年,林本坚其实已经看到了傲慢的IBM在微影领域的大厦将倾。他希望IBM能够给予他当时微影部门所研发的X光光刻技术1/10的经费,用来“做点东西”,然而IBM因为其华人的身份,并不打算买账。于是在众多人陷入X光光刻技术无法自拔的时候,林本坚义无反顾地投入了浸润式光刻技术的研究中。在2002年,已经加入台积电的他研究出以水作为介质的193纳米浸润式光刻技术。也就是在2002年,冥冥之中宣告了过往干式光刻机的死刑。浸润式光刻技术让摩尔定律继续延伸,后来台积电也因此领先竞争对手超过5年。

然而任何一项颠覆式新技术的出现,总会受到来自于传统势力巨大的阻力。林本坚的浸润式光刻,几乎被尼康、佳能、IBM等所有巨头封杀,尼康甚至向台积电施压,要求雪藏林本坚。

尼康的智商,在巨大的现有经济利益前消耗殆尽。

半死不活的ASML敏锐地看到了其中蕴藏的巨大机会,历史注定ASML会和林本坚合作。ASML如果选择浸润式技术,不仅可以获得台积电的巨大订单,也能够和台积电建立起危难中的“革命友谊”。

对于林本坚和ASML来说,结果都不会比现在更糟了。命运倒向了浸润式光刻技术。2004年,ASML和台积电共同研发出第一台浸润式微影机,优秀的性能和稳定的技术,让阿斯麦的产品全面碾压尼康。尼康只用了5年时间,就失去了50%以上的份额,沦为一个不入流的厂商。

半导体的兴衰,没有道理可讲,而且毁灭是巨大的。时间到2009年,因为日本、IBM等无视浸润式技术,让日本的半导体厂商以及IBM也都迅速衰落。尼康因为一步错,把整个日本半导体拖慢了3个世代。

2003年,EUV组织的几百位科学家在发表了大量的论文,论证了EUV可行性之后,组织却被解散了。而ASML就像一个努力的学生,在打赢了浸润式战役之后就投入到了EUV的研发中。2012年10月17日,ASML收购Cymer——一家顶级光源企业。EUV的核心技术集中在三大领域:顶级的光源(激光系统)、高精度的镜头(物镜系统)、精密仪器制造技术(工作台)。2015年,ASML经过10年的研发,终于将EUV弄到了可量产的状态。这其中,台积电、Intel、三星都消耗了巨大的人力和物力。可以说,EUV并不是一家公司有足够能力完成的,这是一个重要的产业事实。2012年7月10日,Intel购入ASML合计15%股权,并出资10亿美元支持ASML的研发。

同年的8月5日,台积电宣布加入ASML提出的“客户联合投资专案”,以8.38亿欧元获得了ASML合计5%的股权,并承诺未来5年投入2.76亿欧元支持ASML的研发。

紧接着在8月27日,三星以5.03亿欧元获得了ASML共计3%的股权,并额外注入2.75亿欧元支持ASML的研发计划。

而唯独这里没有中国公司,没有中芯国际,也不能有,因为瓦森纳协议。

中国有强大的设备需求,我们想买一台EUV而不得,已经是限制了。而美国现在才终于明白,他在半导体领域的潜在挑战,既不是欧洲,也不是日韩,而是中国。

目前我国光刻机自主技术的成长困难重重,要完全实现光刻设备国产化,所需行走的道路还很漫长。目前中芯国际芯片代工受到掣肘没有ASML光刻机也是主要原因之一。

ASML发布一季度经营数据,单季度收入24.41亿欧元,环比下降40%,同比增长10%。但一季度新接订单30.85亿欧元,环比增长28%,同比增长120%。

因新冠疫情影响到设备交付和收入确认,一季度收入与利润低于1月展望,符合预期。

一季度光刻机订单增长强劲EUV设备需求旺盛。

一季度ASML光刻机系统订单30.85亿欧元,环比增长28%,同比增长120%,一季度新接订单中

包括11台EUV订单共15亿欧元,上年同期仅新接3台EUV订单共3.9亿欧元,单季度EUV订单同比增加3倍,表明TSMC、三星等的先进制程投资强劲,短期因素并不能影响到晶圆厂在先进制程上的战略投资,预计半导体设备行业的市场需求仍然旺盛。

国产光刻机的开发只有一家,那就是上海微电子装备公司。但微电子目前生产出来的光刻机还比较落后,2021年计划交付的首台国产光刻机还是28纳米的,这与荷兰ASML还有着相当大的差距,就目前来讲,技术相差十年二十年都不为过。

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