前世2023年年底,魔都微电子突破28纳米DUV光刻机。
2025年完成了全流程技术验证和全方位测试,2026年实现量产!
不过这依旧太慢了。
未来半导体等不了15年那么久,只能砸钱投资魔都微电子,加速DUV光刻机的研发!
等搞定晶圆厂的事,王君山就会去魔都微电子。
不过,即便王君山全力出手,全力支持魔都微电子研发DUV光刻机,可以提前十年量产28纳米的DUV光刻机,那也要2016年了。
远水解不了近渴。
王君山等不了那么久。
既然自研光刻机太慢,来不及,那只能买了!
幸好当下国际关系还没有那么的险峻和复杂。
对于DUV光刻机也没有封锁禁运。
实际上,前世直到2019年的实体清单,才开始限制EUV光刻机进口。
2024年以后才开始全面限制高端DUV光刻机进口。
说白了,疯子上台之前,都好说,都可以操作。
不同首脑有不同的风格,疯子就喜欢科技战、金融战。
而当下那位,不玩这一套。
更热衷动手。
理论上来说,疯子上台之前,未来科技都不算危险。
就像前世的华为,2018年之前都安然无恙。
直到换届,天塌了...………
不过王君山也得提前准备,未来科技的发展速度和规模,比起前世的华为更加恐怖。
估计大锤不会等到2019年才会落下。
相反,2017年疯子一上台可能就会落下。
甚至更早都有可能。
王君山必须早做准备,有备无患。
而第一重要的就是囤光刻机!
只要在爆锤之前囤够足够的DUV光刻机,那就暂时不怕爆锤了。
即便后续被爆锤了,未来半导体也有足够的光刻机维持自研自产,能够实现平稳过渡,实现十年的战略安全。
但囤哪些光刻机,多少光刻机,怎么画,那就是问题了。
首先,当下型号不能一次性囤太多。
晶圆工艺是不断迭代的,光刻机也是不断升级的。
2011年的最先进光刻机,放在2013年可能就落后了,更别说2015年了。
一旦囤多了,后续工艺升级,现在的光刻机精度跟不上了,那就废了。
王君山需要的战略安全,不是当下40纳米,28纳米,14纳米的战略安全。
而是五年后10纳米的战略安全!
八年后,7纳米的战略安全!
当下精度极限只能造14-20纳米的光刻机,再多,到时候也没多少用了,撑死用于普通层光刻!
关键层的光刻,都需要更加先进的光刻机!
因此,当下的光刻机,囤够用的数量,足够了。
后续能实现10纳米,7纳米的DUV光刻机,才是多囤的目标!
对于晶圆厂的战略规划,王君山瞬间有了全新布局。
五年内,未来半导体至少需要三座晶圆厂。
第一座,从中芯国际购买的研发厂房,专门用于生产40纳米工艺。
月产1.5万片晶圆,年产1.2亿颗40纳米手机SoC芯片。
等多年后,40纳米手机芯片逐步淘汰后,可以转为生产40纳米的其他逻辑芯片,或者模拟芯片。
比如蓝牙芯片,智能家居芯片,wifi芯片,路由器芯片等等,产能可以做到年产数十亿颗。
这些领域都有很大的需求,未来智家,未来科技都需要。
40纳米要求不高,一台NXT:1950i+两台老款的XT:1900i,足够了。
第二座,帝都晶圆厂,月产10万片晶圆。
今年开工建设,明年年初一期建成,2013年年初投产,前五年用于28纳米工艺生产。
后续会有部分生产线升级为14纳米。
因此购买的光刻机要求就比较高了,不仅要能够生产28纳米,还要能够生产14纳米,否则几年后就拖后腿了。
光刻机的数量也比较多,至少需要30台。
第三座晶圆厂,2013年开建,月产能15万片晶圆。
一期2015年投产,主打14纳米工艺。
二期2018年投产,主打7纳米工艺。
目前考虑魔都或者深市。
这个项目比较高端,光刻机要求也比较高,起步就是14纳米。
如果不能用于14纳米的光刻机,根本不能考虑。
数量在40台左右。
三个项目总共需要73台光刻机,但是需要的光刻机标准,那是完全不同的。
说白了,光刻机可以用,但必须细细规划。
最好的选择就是当下一些,够40纳米和28纳米用的就行。
等到后续迭代新款之后,再囤一部分,备战未来的14纳米,7纳米!
至于这一次多少,那得看NXT:1950i能用到哪个节点!
为此,王君山再度问出一个关键问题:
“孙经理,阿斯麦当下最先进的NXT:1950i光刻机,可以用于生产28纳米,20纳米也没多少问题,那么14纳米呢?”
孙启航想了一想,慎重回道:
“NXT:1950i虽然是今年最强光刻机,但却是2008年就上市的产品。说白了,都是三年前的技术。”
“按照我的了解以及阿斯麦的官方介绍,1950i单次曝光可以做到32纳米,双重曝光可以用于生产20纳米-22纳米,但是14纳米-16纳米的话就难如登天了。”
“哪怕通过三重曝光,勉强可以用于14纳米的研发和风险试产,但量产不现实,良品率太低,不足20%,成本会比友商高四倍多,不具备量产可行性。”
王君山明白了行情,这是他最担心的问题。
NXT:1950i虽然是当下最强,但确实是2008年的产品,这是最致命的!
而14纳米工艺是2015年的工艺。
用2008年的光刻机去搞定2015年的工艺,前前后后差着7年,的确有点难了。
如果能用于14纳米量产,那无所谓,出于战略安全,可以用上70台,多囤一个晶圆厂的都没事,最多多花点钱而已。
可如今NXT:1950i只能用于14纳米的研发,却无法用于14纳米的量产,那不废了?
能够做出14纳米,和能够量产14纳米,那是两个概念。
通过三重曝光,NXT:1950i也能做出14纳米芯片,可良品率太低,做100片,成功15片,成本是台积电的五倍,王君山都承担不起。
王君山搞14纳米不只是为了研发,更是为了量产!
幸好没有冲动地一次性吞下大量的NXT:1950。
否则真废了。
到时候没法用于14纳米量产,只能用于28纳米,或者20纳米,哭都没地哭。
至于20纳米,只是一个过渡节点,在28纳米和14纳米之间的过渡节点,没多少价值。
王君山打算走前世三星的路线,直接跳过20纳米,直冲14纳米!
实际上20纳米的存在感很低,包括台积电这边虽然搞了20纳米,但是也没有量产多少,核心也是16纳米。
说白了,28纳米、14纳米,这些都是核心节点,各大晶圆厂都投入巨资,都大规模量产。
而20纳米和32纳米一样,都是过渡节点,只有个别巨头搞了,剩下的都直接跳过去了。
未来科技起步本就比三星半导体、台积电等巨头晚一些,再按部就班地研发,得不偿失。
只能先冲40纳米站稳脚跟,然后跳过32纳米,直接搞28纳米!
一旦28纳米成功,直接跳过20纳米,放弃平面工艺,升级FinFET工艺冲刺14纳米!
这才是正确、稳妥、可行,能够弯道超车的发展路线!
按照王君山的规划,40纳米晶圆厂加上28纳米晶圆厂,总共产12万片晶圆,需要33台光刻机就足够了。
那对于NXT:1950i的光刻机,只需要33台就够了。
备货40台就到天了。
足够研发工厂和帝都晶圆厂生产40纳米和28纳米芯片使用。
等到2015年,未来科技会直接冲刺14纳米工艺,到时候14纳米晶圆厂也要建成投产。
那个时候标配的光刻机就不能是NXT:1950i了,相反必须升级到可以达到14纳米的新一代光刻机。
王君山有了计较:“阿斯麦的新一代光刻机,能不能量产14纳米?”
对于这些专业问题,必须了解细致才能正确决策,否则一个失误就会造成巨大的损失。
DUV的光刻机有很多型号,一代代迭代,王君山不是半导体领域的,也记不清楚前世哪一代可以用于14纳米,哪一代不能用于14纳米。
这些问题,只能孙启航这些专业人士来解决了。
孙启航点点头:“是的,老板,新一代产品完全可以。”
“新一代光刻机NXT:1960Bi去年就发布了,但还没有上市。套刻和聚焦控制提升20%,CD均匀性提升30%,单层曝光32-28nm,双重曝光,理论上完全可支持14-20nm的所有逻辑节点。”
“即便是14纳米也能做,良品率的话,90%以上有困难,80%-85%问题不大。”
“80%~85%,那的确可以了。”
王君山有了计较,这个良品率是比较可以接受的,虽然不是多么地完美,但是最起码能够实现量产了。
按照半导体领域的常态,
0%~20%的良品率,属于研发阶段,只用于技术验证。
20%~50%的良品率,属于工艺优化阶段。
50%~60%的良品率,可以风险试产。
60%-70%的良品率,不会亏损,可以商业化量产(中小规模)。
80%-90%的良品率,稳定盈利,完全可以稳定量产!
逻辑芯片良品率达到90%以上,模拟芯片良品率达到95%以上,那就是半导体领域的最高水平了,属于成熟工艺,可以疯狂量产。
孙启航的意思也很明显,NXT:1960B最多可以达到稳定量产14纳米,封顶85%的良品率。
但是想要突破90%的良品率,那是不可能的,除非下下一代。
孙启航继续开口:“下下代NXT:1965Ci和NXT:1970Ci,阿斯麦也在研发中,进度同样很快,进一步升级,单次曝光就能做到28纳米,通过多重曝光,14纳米良品率达到90%以上没压力,用于10纳米量产,也没问题。
王君山再度问出关键问题:“这三款新产品,都是什么时候能上市?”
“老板,根据我掌握的信息,NXT:1960Bi今年下半年就能交付,但咱们拿不到第一批货,肯定会排到明年。”
“NXT:1965Ci和NXT:1970Ci预计明年发布,后年上市。”
“当然NXT:1965Ci2013年第一季度就可以交付。”
“NXT:1970Ci估计要第三季度开始交付,产能也少一些,咱们最快也得排到2014年了。”
王君山也很无奈,阿斯麦的光刻机一向很紧俏。
尤其是新产品,初期产能有限,供不应求。
第一批货源肯定会优先台积电、三星、英特尔这三大巨头。
第二批货源才会考虑中芯国际这些,未来半导体搞不好还要往后排!
“至于再往后的NXT:1980Di,可用于7纳米节点量产,目前还没开始研发,交付最快都得2015年了,比起EUV光刻机都要晚。”
听了孙启航的介绍,王君山有了全方位的了解。
结合前世的记忆,王君山发现,孙启航的估计保守了。
或者说,孙启航的预估都是基于当下多重曝光技术做出的,没考虑到后续多重曝光技术也会全方位提升。
按照孙启航的说法,NXT:1960Bi只能量产14纳米,无法量产10纳米。
NXT:1965Ci和NXT:1970Ci能做到10纳米量产,但无法量产7纳米。
NXT:1980Di才能做到7纳米,良品率最高75%!
但王君山认为这种想法保守了。
相反,NXT:1960Bi不仅可以做到14纳米量产,还完全能做到10纳米量产。
NXT:1965Ci和NXT:1970C通过四重曝光技术,不仅可以做到10纳米量产,还能做到7纳米量产!
这比起孙启航的预估,全部高了一代。
当下看来这是不可能的事情,但是在几年后,就会实打实实现。
前世,台积电和中芯国际就是这么干的!
三星的7纳米都是靠着EUV光刻机。
台积电的7纳米第一代用的就是DUV光刻机,后续则是EUV和DUV光刻机组合混用。
可中芯国际不同。
梁老入职中芯国际后推动的N+2、N+3工艺,就是靠着多重曝光技术、靠着DUV光刻机实现了7纳米量产,并且把良品率做到了很不错的地步。
而且,用的主力光刻机,就是NXT:1960Bi,NXT:1970Ci,NXT:1980Di!
至于说为什么主力光刻机,不是更先进的NXT:2000i,NXT:2050i,NXT:2100i ?
原因简单,这三款被限制的厉害,要么买不到,要么只有两三台。
按照阿斯麦的研发节点:
2008年NXT:1950i发布。
2011年NXT:1960Bi上市。
2013年NXT:1965Ci,NXT:1970Ci上市。
NXT:1980Di:2015年上市。
NXT:2000i最快也得2018年上市。
NXT:2050i最快2020年上市。
NXT:2100i大概率要2022年上市。
2019年开始,形势变得很复杂。
中芯被列入实体清单。
10纳米以下的EUV光刻机,直接被锁死,无法购买。
其他高端型号DUV光刻机可以买,但也得拿到许可证,限制数量,阿斯麦初期产能紧张,更得排队。
2022年进一步锁死14纳米以下,2023年开始,NXT:2000及以上全部禁运。
因此中芯国际这边,2022年上市的NXT:2100i根本不可能买到。
2020年上市的NXT:2050i,首批肯定优先三大巨头,中芯国际最多能在2021年后没锁死的窗口期拿到交付的1-2台。
就连2018年上市的NXT:2000i,也受形势影响和许可证限制,数量不多,撑死交付了2-5台。
两台NXT:2050i和2-5台2000i,数量太少,连一条7纳米产线都撑不起来。
那只能说,梁老在中芯国际,就是用上百台NXT:1980Di,NXT:1970Ci,NXT:1965Ci,通过多重曝光,实现了7纳米的规模量产!
如今王君山完全可以复刻这一模式,确保未来科技到7纳米节点都能实现战略安全!
确保未来手机/未来平板的性能,在未来10年,都不落后,甚至保持领先!
这不是童话!
只要复刻梁老在中芯国际的模式,并且提前布局,提前把梁老挖来,完全有可能实现这一目标。
其中最关键的,就是囤光刻机!
趁着眼下还没禁售,还没被爆锤,先下单3台NXT:1950i,用于40纳米晶圆厂。
下半年再下单30台NXT:1960Bi,用于帝都的28纳米晶圆厂,后续升级14纳米也没问题。
2013年再下单四十台NXT:1970Ci光刻机,用于14纳米晶圆厂。
等到2015年,再下一些NXT:1980i,那就彻底稳了,就不怕被锤了!
多重曝光之下,足够用到7纳米节点,甚至等效5纳米节点!
前世,2019年台积电就是用NXT:1980Di光刻机搭配NXT:1960Bi,NXT:1970Ci等光刻机,做出第一代7纳米逻辑芯片,良品率达到70%左右。
如果台积电不引入EUV光刻机,继续用NXT:1980Di光刻机量产7纳米芯片,经过两年的工艺优化,也能达到90%的良品率。
但可惜,台积电可以轻松买到EUV光刻机,可以直接实现90%+的7纳米良品率,没必要硬吃苦。
不过中芯国际拿不到EUV,就是用的NXT:1980Di搞定的。
同样,未来半导体如果能在2015年,拿下NXT:1980Di光刻机。
用NXT:1980Di配合NXT:1960Bi和NXT:1970Ci,完全能实现7纳米芯片量产,没有任何问题。
其中,80%-85%的光刻层NXT:1960Bi就可以搞定,只有15%-20%的关键层需要NXT:1970Ci或NXT:1980Di搞定
实际上,台积电的7纳米,5纳米,也不全部都是EUV光刻机,相反都是8-15台EUV光刻机+上百台DUV光刻机实现的。
哪怕台积电的第二代7纳米工艺,引入了EUV光刻机,也只是负责4-5层的关键层光刻,剩下75-80层的普通层光刻,依旧是大量的NXT:1970Ci,NXT:1980Di等DUV光刻机搞定。
同样,中芯国际N+2/N+3也是如此,关键层用NXT:1970Ci/NXT:1980Di,普通层用NXT:1960Bi,甚至NXT:1950i。
并且不仅实现了7纳米量产,还实现了等效5纳米量产。
只能说梁老的实力,过于强大。
王君山只要把梁老引入未来半导体,提前囤积DUV光刻机,足够确保芯片自研自产到7纳米节点,确保战略安全。
就不怕被锤了。
当然,如果局势极端恶化,未来科技2016年就被锤了,拿不到NXT:1980Di光刻机,那怎么办?
单纯依靠NXT:1960Bi,NXT:1970Ci,也能做7纳米,但良品率可能只有40%,经过几年的工艺优化,良品率上限估计也只有60%。
那成本就高了一些,但也能用!
被爆锤的前提下,能造出7纳米芯片甚至等效5纳米芯片,那就很好了。
至于成本高点,都无所谓。
毕竟自研自产的成本再高,能高得过高通收割?
2020年,高通的7纳米芯片,卖给手机厂商要1000元一颗。
但是台积电代工价格只要400元,剩下600元都是高通的利润。
而台积电的400元中,成本也就150元,剩下的250元,都是台积电的利润。
说白了,台积电生产7纳米芯片的成本,只有150元一颗。
未来半导体良品率低一些,哪怕只有45%,是台积电的一半良品率,成本增加一倍,也就300元一颗。
比起高通找台积电代工的400元成本,还便宜25%。
比起其他友商买高通芯片花费上千元,便宜70%。
依旧有绝对优势!
这就是自研自产的好处。
台积电,高通,层层剥削60%的利润,高额利润最终都被手机厂商承担,手机厂商也沦为替台积电和高通打工的工具人。
而未来半导体自研自产,省下中间商赚差价。
哪怕良品率只有台积电、三星的一半,比起高通/苹果等友商,依旧有更高的成本优势。
自研自产,优势在我!
更主要的是,NXT:1950可以升级为NXT:1960Bi。
而NXT:1970Ci也可以升级为NXT:1980Di!
哪怕买不到NXT:1980Di,也可以用NXT:1970Ci进行升级,那良品率还能提高一些。
即便依旧无法和原NXT:1980Di媲美,也能缩小差距,将良品率从60%拉到80%,不成问题。
那成本就更低了,优势就更明显了!
只要能解决7纳米节点,实现7纳米芯片自产,完全可以领先到2020年!
即便2020年,友商进入5纳米手机芯片时代,未来手机凭借自产的7纳米芯片,加上山海OS系统优势,也能打个五五开,甚至略有优势。
等到2024年,友商大规模商用3纳米芯片,才会超越未来科技的7纳米+系统优势,但也不会超越太多。
若是实现等效5纳米,加上山海系统优势,面对友商的3纳米也能一战。
最起码不会落后。
那就能实现未来10年,未来手机都持续领先,未来15年都不会落后!
至于十五年以后怎么办?DUV光刻机到头了!
15年的时间,足够改变很多。
这一次,王君山提前布局,全力推动,说不定十五年后,国产EUV就突破了!
一旦国产EUV突破,5纳米,3纳米都不是问题。
即便国产EUV光刻机没做出来,十五年的时间,王君山大力支持下,足够做出国产的顶尖DUV光刻机!
媲美阿斯麦NXT:2100i的顶级DUV光刻机!
再加上多重曝光技术,等效3纳米都有可能!
一旦实现等效3纳米,那就无所谓了。
友商即便到了2纳米1纳米,又如何?
摩尔定律到头了,这条路到头了!