
它不是下一個(gè)阿斯麥,而是中國(guó)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)的“造山者”。
作者|王藝
編輯|王博
這兩天,全球半導(dǎo)體行業(yè)的目光聚焦深圳會(huì)展中心。
10月15日到10月17日,2025灣區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)博覽會(huì)(簡(jiǎn)稱“灣芯展”)舉行。來(lái)自全球20多個(gè)國(guó)家超600家企業(yè)及知名院校機(jī)構(gòu)參展,展商涵蓋了晶圓制造、先進(jìn)封裝、IC設(shè)計(jì)和化合物半導(dǎo)體等重點(diǎn)領(lǐng)域。
不過(guò),最熱門的展商是一家國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體公司——新凱來(lái)。
新凱來(lái)展位,圖片來(lái)源:灣芯展
作為本土半導(dǎo)體設(shè)備以及零部件領(lǐng)域的黑馬,新凱來(lái)此前已經(jīng)引發(fā)轟動(dòng)。
2025年3月26日,在全球規(guī)模最大的半導(dǎo)體行業(yè)展會(huì)SEMICON China 2025上,新凱來(lái)展示了31款新發(fā)布且實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的半導(dǎo)體設(shè)備,主要分為工藝裝備、量檢測(cè)裝備兩大系列,產(chǎn)品型號(hào)包括擴(kuò)散產(chǎn)品、薄膜產(chǎn)品、光學(xué)檢測(cè)產(chǎn)品、光學(xué)量測(cè)產(chǎn)品等,幾乎覆蓋了半導(dǎo)體制造全流程裝備,引發(fā)行業(yè)的廣泛關(guān)注。
就在本屆灣芯展開(kāi)展前夕,市場(chǎng)上傳言新凱來(lái)將展出“5nm光刻機(jī)設(shè)備”,直接拉滿了行業(yè)期待。
這種期待并非“天方夜譚”,上個(gè)月舉辦的華為全聯(lián)接大會(huì)2025上,華為公開(kāi)了昇騰未來(lái)三年的迭代路線圖,計(jì)劃在2026年第一、第四季度分別推出昇騰950PR及950DT,在2027年第四季度推出昇騰960,在2028年第四季度推出昇騰970,全面對(duì)標(biāo)英偉達(dá)。
不過(guò),這次新凱來(lái)在灣芯展上并未發(fā)布外界盛傳的“5nm光刻機(jī)設(shè)備”,但是這并不影響其火熱的人氣。
「甲子光年」了解到,新凱來(lái)在本屆灣芯展上帶來(lái)了兩大重磅發(fā)布:
新凱來(lái)子公司啟云方首次向業(yè)界發(fā)布了兩款擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)電子工程EDA(原理圖和PCB)設(shè)計(jì)軟件,填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)高端電子設(shè)計(jì)工業(yè)軟件技術(shù)空白;
新凱來(lái)子公司萬(wàn)里眼發(fā)布了90GHz帶寬的超高速實(shí)時(shí)示波器。該新產(chǎn)品極大提升了國(guó)產(chǎn)示波器帶寬,僅次于國(guó)際上最高的110GHz,全球第二,國(guó)內(nèi)唯一,打破了西方《瓦森納協(xié)定》封鎖,是全球首個(gè)超高速智能示波器、全球首個(gè)全面屏示波器。
新凱來(lái)展位,圖片來(lái)源:灣芯展
這標(biāo)志著中國(guó)在EDA與高端測(cè)試測(cè)量?jī)纱蟆翱ú弊印杯h(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了從“可用”到“領(lǐng)先”的跨越,也意味著新凱來(lái)正構(gòu)建一個(gè)從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證的全棧自主電子工程生態(tài),推動(dòng)中國(guó)電子產(chǎn)業(yè)從“造芯”走向“造系統(tǒng)”的新階段。
新凱來(lái)的產(chǎn)品不僅展現(xiàn)了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,其發(fā)展路徑也折射出了深圳推動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備自主化的實(shí)踐方向,并成為我們觀察國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突圍進(jìn)程的一個(gè)縮影。
而這家公司,僅成立四年。
1.新凱來(lái)的前世今生
要了解新凱來(lái)舉足輕重的地位,首先要從中國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備說(shuō)起。
半導(dǎo)體設(shè)備分為兩種,分別是占比88.3%的半導(dǎo)體前道晶圓設(shè)備和占11.7%的半導(dǎo)體后道封測(cè)設(shè)備。行業(yè)里討論比較多的是前道晶圓設(shè)備,包括光刻機(jī)(占17%)、刻蝕機(jī)(占22%)、薄膜沉積設(shè)備(占22%)、量檢測(cè)設(shè)備(占12%)、擴(kuò)散設(shè)備、涂膠顯影設(shè)備等。
在國(guó)內(nèi)市場(chǎng),很少有公司可以全面覆蓋所有設(shè)備,一般都是深耕細(xì)分行業(yè)。但是新凱來(lái)不一樣,它僅用了四年多時(shí)間,就一口氣展示了擴(kuò)散、刻蝕、薄膜沉積、量檢測(cè)共四大類半導(dǎo)體設(shè)備,涵蓋EPI、RTP、ICP/CCP、PVD、CVD、PEALD/Thermal ALD、明場(chǎng)/暗場(chǎng)/無(wú)圖形/掩模版檢測(cè)、套刻精度量測(cè)等細(xì)分工藝。
換句話說(shuō),新凱來(lái)已經(jīng)可以生產(chǎn)除EUV光刻機(jī)之外半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上的所有設(shè)備。
圖片來(lái)源:新凱來(lái)官網(wǎng)
這簡(jiǎn)直就是市場(chǎng)奇跡般的存在。
除了上述設(shè)備,新凱來(lái)在光刻機(jī)領(lǐng)域也做了布局,內(nèi)部代號(hào)“珠穆朗瑪峰”,這也是大家如此期待新凱來(lái)在此次灣芯展上發(fā)布光刻機(jī)的原因——市場(chǎng)猜測(cè)該光刻機(jī)或?qū)⒗@過(guò)阿斯麥(ASML)的封鎖,突破5nm制程,從而在國(guó)產(chǎn)替代的道路上前進(jìn)一大步。
新凱來(lái)的誕生有著特殊的時(shí)代背景,據(jù)《證券時(shí)報(bào)》、C114通信網(wǎng)等媒體披露,新凱來(lái)的前身是華為2012實(shí)驗(yàn)室下屬的“星光工程部”。
但需要說(shuō)明的是,截至目前,尚無(wú)官方公開(kāi)文件證實(shí)此事。
2018年前后,面對(duì)國(guó)際供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)上升的局面,任正非在白板上寫(xiě)下“生存的關(guān)鍵”,發(fā)起“備胎計(jì)劃”,華為內(nèi)部的“星光工程”就此啟動(dòng)。星光工程匯聚了華為頂尖人才,積累了20年技術(shù)儲(chǔ)備,聚焦半導(dǎo)體制造設(shè)備的自主研發(fā)——包括擴(kuò)散爐、薄膜沉積設(shè)備、光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)等核心工藝設(shè)備。
2021年8月,在中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)被制裁之際,華為將該部門剝離,由深圳市國(guó)資委通過(guò)深圳市重大產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)重組,成立深圳市新凱來(lái)技術(shù)有限公司。新凱來(lái)注冊(cè)資本15億元,實(shí)繳資本5億元,核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)以獨(dú)立企業(yè)的形式加速市場(chǎng)化落地,是一家名副其實(shí)的"國(guó)家隊(duì)"企業(yè)。
新凱來(lái)股權(quán)架構(gòu),圖片來(lái)源:天眼查
除了華為,新凱來(lái)的團(tuán)隊(duì)還引入了另外兩方,與華為共同組成了一個(gè)“鐵三角”。
首先是華為系,以董事長(zhǎng)余海為代表,團(tuán)隊(duì)以擁有18年精密裝備研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的骨干為核心,他們?cè)鲗?dǎo)麒麟芯片封裝設(shè)備等核心項(xiàng)目。
然后是國(guó)際專家團(tuán)隊(duì),由來(lái)自包括ASML、應(yīng)用材料、KLA等公司的高管構(gòu)成,憑借其對(duì)EUV光學(xué)模塊等尖端技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的深刻理解,為研發(fā)方向提供關(guān)鍵指引。
最后是產(chǎn)業(yè)鏈人才團(tuán)隊(duì),多來(lái)自中芯國(guó)際,負(fù)責(zé)打通“設(shè)備-晶圓廠”的協(xié)同鏈路。
自成立以來(lái),新凱來(lái)發(fā)展迅速。2025年3月,在SEMICON China展會(huì)上,新凱來(lái)首次公開(kāi)亮相,一口氣展示了6大類、31款覆蓋芯片制造全流程的半導(dǎo)體高端制造設(shè)備,如外研沉積設(shè)備(EPI)“峨眉山”、刻蝕設(shè)備(ETCH)“武夷山”、化學(xué)氣相沉積設(shè)備(CVD)“長(zhǎng)白山”、物理氣相沉積設(shè)備(PVD)“普陀山”、原子層沉積設(shè)備(ALD)“阿里山”等,引起行業(yè)高度關(guān)注。
有意思的是,新凱來(lái)所有設(shè)備均以中國(guó)名山命名,這被很多人解讀為“家國(guó)情懷”。
2025年9月4日,在無(wú)錫太湖國(guó)際博覽中心舉辦的第十三屆半導(dǎo)體設(shè)備與核心部件及材料展(CSEAC 2025)上,新凱來(lái)公布了亮眼的營(yíng)收和客戶信息:在手訂單金額突破100億元大關(guān),覆蓋國(guó)內(nèi)80%的主流晶圓廠,客戶陣容涵蓋中芯國(guó)際、華虹集團(tuán)、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、深圳鵬芯微等頭部晶圓廠,甚至成功向海外晶圓廠銷售設(shè)備。
新凱來(lái)的百億訂單背后,是國(guó)產(chǎn)替代的迫切需求。2024 年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)496 億美元,但7nm及以下制程的國(guó)產(chǎn)化率近乎為0,而下游超50%的新建產(chǎn)能聚焦7nm+制程。其設(shè)備在沉積速率控制等核心參數(shù)上已接近國(guó)際水平,如“峨眉山”外延設(shè)備實(shí)現(xiàn)了±1%的精度控制,相當(dāng)于在頭發(fā)絲萬(wàn)分之一尺度上繡花;
新凱來(lái)部分產(chǎn)品適用工藝、適用材料及核心優(yōu)勢(shì) 資料來(lái)源:艾邦制造、新凱來(lái)、芯通社,制圖:甲子光年
目前,新凱來(lái)已形成以“名山系列” 命名的全產(chǎn)品線,覆蓋半導(dǎo)體前道制造全環(huán)節(jié),被業(yè)內(nèi)比作“北方華創(chuàng) + 中微公司”的綜合體。這種“全流程覆蓋”的產(chǎn)品策略在半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)極其罕見(jiàn),即使是國(guó)際巨頭ASML、應(yīng)用材料等公司,也主要聚焦于特定的細(xì)分領(lǐng)域。
新凱來(lái)這種“大而全”的產(chǎn)品布局,既體現(xiàn)了其技術(shù)實(shí)力,也反映了中國(guó)在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域“全面追趕”的戰(zhàn)略需求。
2.填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)空白:?jiǎn)⒃品桨l(fā)布自主EDA設(shè)計(jì)軟件
在本次灣芯展上,新凱來(lái)子公司武漢啟云方科技有限公司發(fā)布的兩款國(guó)產(chǎn)EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件,是本次展會(huì)的一大亮點(diǎn)。
EDA(Electronic Design Automation,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件是芯片設(shè)計(jì)的基石,被譽(yù)為“芯片之母”,廣泛用于芯片設(shè)計(jì)、芯片封裝以及PCB設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),EDA是幫助工程師設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品“大腦”的軟件工具,可以幫助工程師用電腦畫(huà)電路板圖、模擬電路信號(hào)傳輸,甚至自動(dòng)檢查設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。如果把電子產(chǎn)品比作一棟大樓,EDA就像是建筑設(shè)計(jì)師的CAD軟件,能讓工程師高效規(guī)劃每一個(gè)電路細(xì)節(jié),確保最終產(chǎn)品穩(wěn)定運(yùn)行。
作為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中不可缺少的重要一環(huán),啟云方自主可控電子工程EDA產(chǎn)品的推出,解決了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體及電子工業(yè)軟件重要短板,成為行業(yè)自主化發(fā)展的重要里程碑。
長(zhǎng)期以來(lái),EDA軟件市場(chǎng)被新思科技(Synopsys)、楷登電子(Cadence)和西門子(Siemens)高度壟斷,三家企業(yè)合計(jì)占據(jù)了全球超70%的份額。這些企業(yè)技術(shù)沉淀深厚,支持3nm/2nm等先進(jìn)制程,工具鏈覆蓋設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證、制造全流程。
中國(guó)企業(yè)在這一領(lǐng)域一直處于追趕狀態(tài),尤其是在高端電子工程設(shè)計(jì)軟件方面,國(guó)產(chǎn)化率極低。
國(guó)內(nèi)EDA軟件雖有華大九天、概倫電子等龍頭企業(yè),部分產(chǎn)品也可支持5nm工藝、模擬電路設(shè)計(jì)全流程能力也較強(qiáng),但數(shù)字電路的領(lǐng)域領(lǐng)域仍需完善,先進(jìn)制程支持相較于國(guó)外巨頭仍然滯后。一旦被國(guó)外“卡脖子”,后果嚴(yán)重。
啟云方此次發(fā)布的兩款擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全國(guó)產(chǎn)電子工程EDA(原理圖和PCB)設(shè)計(jì)軟件,無(wú)疑是在“卡脖子”環(huán)節(jié)上的一次重要突破。據(jù)介紹,啟云方電子工程EDA設(shè)計(jì)軟件在電子電路設(shè)計(jì)重要指標(biāo)方面(如:超大規(guī)模、超復(fù)雜、并行設(shè)計(jì)、智能輔助等)已達(dá)業(yè)界一流水準(zhǔn),產(chǎn)品性能較行業(yè)標(biāo)桿提升30%,
圖片來(lái)源:?jiǎn)⒃品桨l(fā)布會(huì)直播
具體而言,該軟件支持多人并行協(xié)同設(shè)計(jì)、隨時(shí)隨地在線檢視,可以將產(chǎn)品硬件開(kāi)發(fā)周期縮短40%、將智能輔助設(shè)計(jì)一板成功率提升30%,全面提升作業(yè)效率和質(zhì)量。這對(duì)于需要快速迭代、多團(tuán)隊(duì)協(xié)作的現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),意義重大。
圖片來(lái)源:?jiǎn)⒃品桨l(fā)布會(huì)直播
啟云方的EDA軟件發(fā)布,代表了新凱來(lái)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈布局上的進(jìn)一步延伸。如果說(shuō)此前新凱來(lái)主要聚焦在半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域,那么通過(guò)啟云方進(jìn)入EDA工具領(lǐng)域,則意味著新凱來(lái)開(kāi)始向產(chǎn)業(yè)鏈上游的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)滲透,形成“設(shè)計(jì)工具-制造設(shè)備”的協(xié)同布局。
雖然未經(jīng)證實(shí),但新凱來(lái)在某種程度上繼承了華為“星光工程部”的基因——不僅要解決制造環(huán)節(jié)的“卡脖子”問(wèn)題,更要在設(shè)計(jì)工具等更上游環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自主可控,構(gòu)建完整的技術(shù)體系。
3.打破《瓦森納協(xié)定》封鎖:萬(wàn)里眼發(fā)布90GHz超高速示波器
除了EDA軟件,新凱來(lái)另一家子公司深圳市萬(wàn)里眼技術(shù)有限公司發(fā)布的超高速實(shí)時(shí)示波器同樣令人矚目。
示波器是電子測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域的核心儀器,被稱為“電子工程師的眼睛”。而超高速實(shí)時(shí)示波器則是其中的頂級(jí)產(chǎn)品,主要用于高速數(shù)字電路、高速通信系統(tǒng)、光通信、半導(dǎo)體測(cè)試等前沿領(lǐng)域。長(zhǎng)期以來(lái),這類高端測(cè)試儀器市場(chǎng)被美國(guó)泰克(Tektronix)、是德科技(Keysight)等公司壟斷。
圖片來(lái)源:萬(wàn)里眼發(fā)布會(huì)直播
更重要的是,高速ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)是超高速示波器的核心部件,這類產(chǎn)品受《瓦森納協(xié)定》影響,對(duì)中國(guó)禁運(yùn)。這意味著中國(guó)企業(yè)即使有設(shè)計(jì)能力,也難以獲得關(guān)鍵元器件來(lái)制造高端示波器。
萬(wàn)里眼發(fā)布90GHz超高速實(shí)時(shí)示波器,圖片來(lái)源:灣芯展
據(jù)工作人員介紹,萬(wàn)里眼發(fā)布的這款90GHz超高速實(shí)時(shí)示波器,每通道均支持90GHz寬帶信號(hào)采集,每通道獨(dú)立支持200GSa/s采樣率;每通道最高支持4Gpts深存儲(chǔ),支持實(shí)時(shí)、分段、高分辨率、峰值檢測(cè)等多種采集模式。從性能參數(shù)來(lái)看,90GHz的帶寬僅次于國(guó)際上最高的110GHz(由是德科技等廠商提供),據(jù)工作人員稱,該產(chǎn)品性能“目前達(dá)到全國(guó)第一,全球第二的水平”。
圖片來(lái)源:萬(wàn)里眼發(fā)布會(huì)直播
該產(chǎn)品可應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)、6G通信、光通信、智能駕駛等領(lǐng)域。在半導(dǎo)體測(cè)試方面,隨著芯片工作頻率越來(lái)越高、數(shù)據(jù)傳輸速率越來(lái)越快,對(duì)測(cè)試設(shè)備的帶寬要求也水漲船高,而萬(wàn)里眼示波器90GHz的帶寬能夠滿足當(dāng)前先進(jìn)芯片的測(cè)試需求。
圖片來(lái)源:萬(wàn)里眼發(fā)布會(huì)直播
在6G通信領(lǐng)域,未來(lái)的通信頻段將進(jìn)一步向高頻擴(kuò)展,萬(wàn)里眼的90GHz示波器為6G技術(shù)研發(fā)提供了重要的測(cè)試工具。在光通信領(lǐng)域,隨著400G、800G甚至更高速率光通信系統(tǒng)的發(fā)展,對(duì)測(cè)試設(shè)備的要求也在不斷提升,萬(wàn)里眼的這款示波器產(chǎn)品打破了國(guó)外的壟斷,實(shí)現(xiàn)了多代產(chǎn)品的跨越,是在《瓦森納協(xié)定》的封鎖下通過(guò)自主創(chuàng)新突破關(guān)鍵核心技術(shù)的典型案例。
萬(wàn)里眼示波器的發(fā)布,不僅填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)高端測(cè)試儀器的空白,也為中國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展提供了重要支撐。更重要的是,它證明了中國(guó)在高端測(cè)試儀器領(lǐng)域完全有能力達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,甚至在某些方面實(shí)現(xiàn)超越。
值得一提的是,萬(wàn)里眼還將這款示波器定位為“全球首個(gè)超高速智能示波器”和“全球首個(gè)全面屏示波器”,在產(chǎn)品的智能化和用戶體驗(yàn)方面都有所創(chuàng)新。這種創(chuàng)新思路體現(xiàn)了中國(guó)企業(yè)不僅要在技術(shù)指標(biāo)上追趕國(guó)際先進(jìn)水平,更要在產(chǎn)品理念和用戶體驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)超越的雄心。
4.新凱來(lái)會(huì)成為中國(guó)的ASML嗎?
在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,荷蘭ASML無(wú)疑是最耀眼的明星。這家公司占領(lǐng)了全球高端光刻機(jī)市場(chǎng),其EUV(極紫外光)光刻機(jī)是制造7nm及以下先進(jìn)制程芯片的必需設(shè)備。ASML的EUV光刻機(jī)重達(dá)180噸,售價(jià)超2億美元,集全球科技大成,代表了人類工業(yè)制造的巔峰水平。
面對(duì)西方國(guó)家對(duì)中國(guó)的芯片封鎖,國(guó)人自然希望中國(guó)能夠出現(xiàn)一個(gè)“ASML式”的企業(yè),在光刻機(jī)這個(gè)最關(guān)鍵的“卡脖子”環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)突破。因此,每當(dāng)新凱來(lái)亮相展會(huì),總會(huì)引發(fā)“中國(guó)ASML”的聯(lián)想和期待。
那么,新凱來(lái)會(huì)成為中國(guó)的ASML嗎?
從目前的情況來(lái)看,答案既是肯定的,也是否定的——這取決于我們?nèi)绾卫斫狻爸袊?guó)的ASML”這個(gè)概念。
首先需要明確的是,新凱來(lái)的戰(zhàn)略定位并非聚焦于光刻機(jī)。
新凱來(lái)工藝裝備產(chǎn)品線總裁杜立軍曾在華為工作多年,是一位“研發(fā)老兵”。在今年Semicon China同期舉辦的IC產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)際論壇-制造設(shè)備與制程分論壇上,杜立軍發(fā)布了題為《半導(dǎo)體工藝裝備的機(jī)遇與挑戰(zhàn)》的演講。
杜立軍在演講中提到:“每一代半導(dǎo)體器件的演進(jìn),圍繞著PPAC的性能指標(biāo)的提升。隨著行業(yè)進(jìn)入到先進(jìn)工藝時(shí)代,半導(dǎo)體制造行業(yè)主要圍繞著晶體管的尺寸微縮和RC delay這兩個(gè)方面來(lái)解決問(wèn)題。”
他表示,進(jìn)入先進(jìn)工藝時(shí)代后,半導(dǎo)體制造行業(yè)主要有四大問(wèn)題:
外延工藝需在更小、更深的結(jié)構(gòu)中精準(zhǔn)控制材料生長(zhǎng)位置、摻雜濃度與表面形貌;
刻蝕技術(shù)面臨更精細(xì)、更復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)和超高深寬比的極限挑戰(zhàn);
薄膜沉積必須實(shí)現(xiàn)多種新材料在復(fù)雜地形上的均勻覆蓋與高選擇性刻蝕;
金屬互連和原子層沉積亟需突破更小尺寸下的電阻、電容及成膜質(zhì)量瓶頸。
杜立軍表示,針對(duì)上述問(wèn)題,主要有三個(gè)解決路徑,分別是新材料、先進(jìn)光刻+非光補(bǔ)光和3D架構(gòu)。尤其是在面臨當(dāng)前先進(jìn)光刻機(jī)在國(guó)內(nèi)被禁的現(xiàn)狀,非光補(bǔ)光的重要性不言而喻。諸如多重曝光、自對(duì)準(zhǔn)和選擇性沉積等技術(shù),就是為了突破這個(gè)桎梏而做的選擇。
“然而,因?yàn)檫@些技術(shù)的應(yīng)用,會(huì)在先進(jìn)工藝演進(jìn)中,給流程工藝通道增加20%,進(jìn)而給良率和設(shè)備的工藝窗口等帶來(lái)新的考驗(yàn)。”杜立軍接著說(shuō)。“于是,我們需要圍繞著更高的能量控制精度(等離子體/自由基精準(zhǔn)控制)、更快的硬件響應(yīng)速度(氣體/能量控制快速切換)和更大的工藝窗口(腔體環(huán)境快速穩(wěn)定)來(lái)打造新裝備技術(shù)。”杜立軍說(shuō)。
如果把杜立軍的演講翻譯成更加通俗易懂的語(yǔ)言,或許可以這樣理解:既然我們短期內(nèi)拿不到最頂級(jí)的“相機(jī)”(EUV光刻機(jī)),那我們就把現(xiàn)有的“相機(jī)”(DUV光刻機(jī))用到極致,然后把全部精力投入到“暗房技術(shù)”(刻蝕、沉積)的精進(jìn)上,通過(guò)極其復(fù)雜的后期處理,洗出同樣精度的“照片”。
新凱來(lái)目前公布的業(yè)務(wù)版圖里,覆蓋了刻蝕、薄膜沉積、量測(cè)三大關(guān)鍵領(lǐng)域,唯獨(dú)沒(méi)有那個(gè)萬(wàn)眾期待的“光刻”。雖然新凱來(lái)子公司上海宇量昇科技正負(fù)責(zé)研發(fā)深紫外(DUV)光刻機(jī),但DUV與EUV在技術(shù)路線上存在代際差異。
使用EUV光刻,制造一個(gè)關(guān)鍵電路層可能只需要一次曝光,干凈利落。而使用DUV光刻加上多重曝光技術(shù)(比如SADP/SAQP),則需要在“光刻-刻蝕-沉積-再刻蝕”的循環(huán)中,增加幾十個(gè)甚至上百個(gè)步驟。這個(gè)過(guò)程,每增加一步,都意味著生產(chǎn)周期的延長(zhǎng)、成本的增加,以及引入致命缺陷的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)級(jí)上升。這筆高昂的代價(jià),行業(yè)內(nèi)稱之為“工藝稅”。
誰(shuí)來(lái)支付這筆巨稅?答案是新凱來(lái)和它背后的“國(guó)家隊(duì)”。
新凱來(lái)的刻蝕機(jī),就是那把能精確剔除多余材料的“刻刀”;它的原子層沉積(ALD)設(shè)備,就是那支能均勻涂覆納米級(jí)“側(cè)墻”的“畫(huà)筆”;它的量測(cè)設(shè)備,則是在這上百個(gè)繁復(fù)步驟中,確保每一層電路都能像高樓大廈一樣完美對(duì)齊的“激光水平儀”。
從技術(shù)角度看,中國(guó)在短期內(nèi)(10~20年)要制造出與ASML競(jìng)爭(zhēng)的EUV光刻機(jī),面臨巨大挑戰(zhàn)。根據(jù)高盛的研究報(bào)告,從65nm到3nm以下需要20年,需重構(gòu)一個(gè)囊括頂尖光學(xué)、超高功率激光、皮米級(jí)精密制造的全球供應(yīng)鏈。為達(dá)成這??標(biāo),需新增2261臺(tái)光刻系統(tǒng),其中包括212臺(tái)EUV 光刻設(shè)備,相應(yīng)的研發(fā)投?以及資本?出預(yù)計(jì)將?達(dá)400億美元。
《China capex continues to grow;migration ongoing despite challenges》,圖片來(lái)源:Goldman Sachs
因此,如果將“中國(guó)的ASML”狹義理解為“在光刻機(jī)領(lǐng)域復(fù)制ASML的成功”,那么新凱來(lái)顯然不是,也不打算成為這樣的企業(yè)。
然而,如果我們將視角放寬,從ASML在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的地位和作用來(lái)理解“中國(guó)的ASML”,那么新凱來(lái)確實(shí)具有這樣的潛力。
ASML的價(jià)值不僅在于它制造了世界上最先進(jìn)的光刻機(jī),更在于它在半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域的體系化能力——整合全球供應(yīng)鏈、協(xié)調(diào)上下游生態(tài)、推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)。
從這個(gè)角度看,新凱來(lái)正在成為中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的“總集成商”和“生態(tài)構(gòu)建者”。這是一條“用空間換時(shí)間”的現(xiàn)實(shí)主義路線,新凱來(lái)通過(guò)以下四大能力支撐這一宏大戰(zhàn)略。
第一,全流程設(shè)備覆蓋能力。 新凱來(lái)是國(guó)內(nèi)極其罕見(jiàn)的能夠提供除光刻機(jī)外,覆蓋擴(kuò)散、刻蝕、薄膜沉積、量測(cè)等幾乎所有核心環(huán)節(jié)設(shè)備的廠商,可以為晶圓廠提供一站式解決方案。
第二,強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)鏈整合能力。 新凱來(lái)繼承了華為世界級(jí)的系統(tǒng)工程與供應(yīng)鏈整合能力,扮演著國(guó)家級(jí)“總集成商”的角色,將國(guó)內(nèi)產(chǎn)學(xué)研的零散成果,整合成能進(jìn)入晶圓廠穩(wěn)定運(yùn)行的“裝備軍團(tuán)”,并帶動(dòng)了利和興、新萊應(yīng)材等一批上游供應(yīng)商共同成長(zhǎng)。
第三,非對(duì)稱的技術(shù)路線創(chuàng)新。 新凱來(lái)與華為聯(lián)合申請(qǐng)的SAQP(自對(duì)準(zhǔn)四重成像)專利,正是在“F1賽道”(EUV)被禁賽后,選擇在“達(dá)喀爾拉力賽”(DUV多重曝光)上做到極致的體現(xiàn)。這條路線覆蓋了全球90%以上的芯片需求,為中國(guó)在絕大多數(shù)芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控提供了基礎(chǔ)保障。
第四,過(guò)硬的市場(chǎng)驗(yàn)證與商業(yè)化能力。 新凱來(lái)的設(shè)備已在國(guó)內(nèi)主流晶圓廠得到驗(yàn)證,其刻蝕設(shè)備在中芯國(guó)際14nm產(chǎn)線的良率穩(wěn)定在92%。
回到最初的問(wèn)題:新凱來(lái)能成為中國(guó)的ASML嗎?
更準(zhǔn)確的答案或許是:ASML和它的EUV生態(tài),像一棵需要全球氣候滋養(yǎng)的參天巨木。而新凱來(lái)和它的伙伴們,則致力于將整片山坡改造成一片能適應(yīng)本土氣候、盤根錯(cuò)節(jié)的茂密叢林。短期內(nèi),叢林的高度無(wú)法企及巨木,但假以時(shí)日,誰(shuí)的生命力更頑強(qiáng),尚未可知。
新凱來(lái)的出現(xiàn),揭示了中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突圍的另一種可能:勝利不取決于單兵最強(qiáng)戰(zhàn)力,而取決于整個(gè)作戰(zhàn)體系的韌性和協(xié)同能力。當(dāng)外界還在爭(zhēng)論中國(guó)何時(shí)能造出“紅衣大炮”(EUV)時(shí),中國(guó)已經(jīng)悄悄構(gòu)建了一套由無(wú)數(shù)“精準(zhǔn)步槍、迫擊炮、偵察兵”協(xié)同作戰(zhàn)的現(xiàn)代化體系。
新凱來(lái),就是這個(gè)體系的軍火庫(kù)和作戰(zhàn)指揮中心。
所以,一個(gè)更值得思考的問(wèn)題是:當(dāng)中國(guó)不再需要ASML時(shí),那將是一個(gè)怎樣的世界?新凱來(lái),就是這個(gè)未來(lái)投下的一道最清晰的影子。
(封面圖來(lái)源:灣芯展)