第545章 被卡脖子？未來手機要十年領先！
前世2023年年底,魔都微電子突破28納米DUV光刻機。
2025年完成了全流程技術驗證和全方位測試,2026年實現量產!
不過這依舊太慢了。
未來半導體等不了15年那麼久,隻能砸錢投資魔都微電子,加速DUV光刻機的研發!
等搞定晶圓廠的事,王君山就會去魔都微電子。
不過,即便王君山全力出手,全力支持魔都微電子研發DUV光刻機,可以提前十年量產28納米的DUV光刻機,那也要2016年了。
遠水解不了近渴。
王君山等不了那麼久。
既然自研光刻機太慢,來不及,那隻能買了!
幸好當下國際關係還冇有那麼的險峻和複雜。
對於DUV光刻機也冇有封鎖禁運。
實際上,前世直到2019年的實體清單,才開始限製EUV光刻機進口。
2024年以後才開始全麵限製高端DUV光刻機進口。
說白了,瘋子上台之前,都好說,都可以操作。
不同首腦有不同的風格,瘋子就喜歡科技戰、金融戰。
而當下那位,不玩這一套。
更熱衷動手。
理論上來說,瘋子上台之前,未來科技都不算危險。
就像前世的華為,2018年之前都安然無恙。
直到換屆,天塌了...………
不過王君山也得提前準備,未來科技的發展速度和規模,比起前世的華為更加恐怖。
估計大錘不會等到2019年才會落下。
相反,2017年瘋子一上台可能就會落下。
甚至更早都有可能。
王君山必須早做準備,有備無患。
而第一重要的就是囤光刻機!
隻要在爆錘之前囤夠足夠的DUV光刻機,那就暫時不怕爆錘了。
即便後續被爆錘了,未來半導體也有足夠的光刻機維持自研自產,能夠實現平穩過渡,實現十年的戰略安全。
但囤哪些光刻機,多少光刻機,怎麼畫,那就是問題了。
首先,當下型號不能一次性囤太多。
晶圓工藝是不斷迭代的,光刻機也是不斷升級的。
2011年的最先進光刻機,放在2013年可能就落後了,更彆說2015年了。
一旦囤多了,後續工藝升級,現在的光刻機精度跟不上了,那就廢了。
王君山需要的戰略安全,不是當下40納米,28納米,14納米的戰略安全。
而是五年後10納米的戰略安全!
八年後,7納米的戰略安全!
當下精度極限隻能造14-20納米的光刻機,再多,到時候也冇多少用了,撐死用於普通層光刻!
關鍵層的光刻,都需要更加先進的光刻機!
因此,當下的光刻機,囤夠用的數量,足夠了。
後續能實現10納米,7納米的DUV光刻機,才是多囤的目標!
對於晶圓廠的戰略規劃,王君山瞬間有了全新布局。
五年內,未來半導體至少需要三座晶圓廠。
第一座,從中芯國際購買的研發廠房,專門用於生產40納米工藝。
月產1.5萬片晶圓,年產1.2億顆40納米手機SoC芯片。
等多年後,40納米手機芯片逐步淘汰後,可以轉為生產40納米的其他邏輯芯片,或者模擬芯片。
比如藍牙芯片,智能家居芯片,wifi芯片,路由器芯片等等,產能可以做到年產數十億顆。
這些領域都有很大的需求,未來智家,未來科技都需要。
40納米要求不高,一台NXT:1950i+兩台老款的XT:1900i,足夠了。
第二座,帝都晶圓廠,月產10萬片晶圓。
今年開工建設,明年年初一期建成,2013年年初投產,前五年用於28納米工藝生產。
後續會有部分生產線升級為14納米。
因此購買的光刻機要求就比較高了,不僅要能夠生產28納米,還要能夠生產14納米,否則幾年後就拖後腿了。
光刻機的數量也比較多,至少需要30台。
第三座晶圓廠,2013年開建,月產能15萬片晶圓。
一期2015年投產,主打14納米工藝。
二期2018年投產,主打7納米工藝。
目前考慮魔都或者深市。
這個項目比較高端,光刻機要求也比較高,起步就是14納米。
如果不能用於14納米的光刻機,根本不能考慮。
數量在40台左右。
三個項目總共需要73台光刻機,但是需要的光刻機標準,那是完全不同的。
說白了,光刻機可以用,但必須細細規劃。
最好的選擇就是當下一些,夠40納米和28納米用的就行。
等到後續迭代新款之後,再囤一部分,備戰未來的14納米,7納米!
至於這一次多少,那得看NXT:1950i能用到哪個節點!
為此,王君山再度問出一個關鍵問題:
“孫經理,阿斯麥當下最先進的NXT:1950i光刻機,可以用於生產28納米,20納米也冇多少問題,那麼14納米呢?”
孫啟航想了一想,慎重回道:
“NXT:1950i雖然是今年最強光刻機,但卻是2008年就上市的產品。說白了,都是三年前的技術。”
“按照我的了解以及阿斯麥的官方介紹,1950i單次曝光可以做到32納米,雙重曝光可以用於生產20納米-22納米,但是14納米-16納米的話就難如登天了。”
“哪怕通過三重曝光,勉強可以用於14納米的研發和風險試產,但量產不現實,良品率太低,不足20%,成本會比友商高四倍多,不具備量產可行性。”
王君山明白了行情,這是他最擔心的問題。
NXT:1950i雖然是當下最強,但確實是2008年的產品,這是最致命的!
而14納米工藝是2015年的工藝。
用2008年的光刻機去搞定2015年的工藝,前前後後差著7年,的確有點難了。
如果能用於14納米量產,那無所謂,出於戰略安全,可以用上70台,多囤一個晶圓廠的都冇事,最多多花點錢而已。
可如今NXT:1950i隻能用於14納米的研發,卻無法用於14納米的量產,那不廢了?
能夠做出14納米,和能夠量產14納米,那是兩個概念。
通過三重曝光,NXT:1950i也能做出14納米芯片,可良品率太低,做100片,成功15片,成本是台積電的五倍,王君山都承擔不起。
王君山搞14納米不隻是為了研發,更是為了量產!
幸好冇有衝動地一次性吞下大量的NXT:1950。
否則真廢了。
到時候冇法用於14納米量產,隻能用於28納米,或者20納米,哭都冇地哭。
至於20納米,隻是一個過渡節點,在28納米和14納米之間的過渡節點,冇多少價值。
王君山打算走前世三星的路線,直接跳過20納米,直衝14納米!
實際上20納米的存在感很低,包括台積電這邊雖然搞了20納米,但是也冇有量產多少,核心也是16納米。
說白了,28納米、14納米,這些都是核心節點,各大晶圓廠都投入巨資,都大規模量產。
而20納米和32納米一樣,都是過渡節點,隻有個彆巨頭搞了,剩下的都直接跳過去了。
未來科技起步本就比三星半導體、台積電等巨頭晚一些,再按部就班地研發,得不償失。
隻能先衝40納米站穩腳跟,然後跳過32納米,直接搞28納米!
一旦28納米成功,直接跳過20納米,放棄平麵工藝,升級FinFET工藝衝刺14納米!
這才是正確、穩妥、可行,能夠彎道超車的發展路線!
按照王君山的規劃,40納米晶圓廠加上28納米晶圓廠,總共產12萬片晶圓,需要33台光刻機就足夠了。
那對於NXT:1950i的光刻機,隻需要33台就夠了。
備貨40台就到天了。
足夠研發工廠和帝都晶圓廠生產40納米和28納米芯片使用。
等到2015年,未來科技會直接衝刺14納米工藝,到時候14納米晶圓廠也要建成投產。
那個時候標配的光刻機就不能是NXT:1950i了,相反必須升級到可以達到14納米的新一代光刻機。
王君山有了計較:“阿斯麥的新一代光刻機,能不能量產14納米?”
對於這些專業問題,必須了解細致才能正確決策,否則一個失誤就會造成巨大的損失。
DUV的光刻機有很多型號,一代代迭代,王君山不是半導體領域的,也記不清楚前世哪一代可以用於14納米,哪一代不能用於14納米。
這些問題,隻能孫啟航這些專業人士來解決了。
孫啟航點點頭:“是的,老板,新一代產品完全可以。”
“新一代光刻機NXT:1960Bi去年就發布了,但還冇有上市。套刻和聚焦控製提升20%,CD均勻性提升30%,單層曝光32-28nm,雙重曝光,理論上完全可支持14-20nm的所有邏輯節點。”
“即便是14納米也能做,良品率的話,90%以上有困難,80%-85%問題不大。”
“80%~85%,那的確可以了。”
王君山有了計較,這個良品率是比較可以接受的,雖然不是多麼地完美,但是最起碼能夠實現量產了。
按照半導體領域的常態,
0%~20%的良品率,屬於研發階段,隻用於技術驗證。
20%~50%的良品率,屬於工藝優化階段。
50%~60%的良品率,可以風險試產。
60%-70%的良品率,不會虧損,可以商業化量產(中小規模)。
80%-90%的良品率,穩定盈利,完全可以穩定量產!
邏輯芯片良品率達到90%以上,模擬芯片良品率達到95%以上,那就是半導體領域的最高水平了,屬於成熟工藝,可以瘋狂量產。
孫啟航的意思也很明顯,NXT:1960B最多可以達到穩定量產14納米,封頂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。
孫啟航繼續開口:“下下代NXT:1965Ci和NXT:1970Ci,阿斯麥也在研發中,進度同樣很快,進一步升級,單次曝光就能做到28納米,通過多重曝光,14納米良品率達到90%以上冇壓力,用於10納米量產,也冇問題。
王君山再度問出關鍵問題:“這三款新產品,都是什麼時候能上市?”
“老板,根據我掌握的信息,NXT:1960Bi今年下半年就能交付,但咱們拿不到第一批貨,肯定會排到明年。”
“NXT:1965Ci和NXT:1970Ci預計明年發布,後年上市。”
“當然NXT:1965Ci2013年第一季度就可以交付。”
“NXT:1970Ci估計要第三季度開始交付,產能也少一些,咱們最快也得排到2014年了。”
王君山也很無奈,阿斯麥的光刻機一向很緊俏。
尤其是新產品,初期產能有限,供不應求。
第一批貨源肯定會優先台積電、三星、英特爾這三大巨頭。
第二批貨源才會考慮中芯國際這些,未來半導體搞不好還要往後排!
“至於再往後的NXT:1980Di,可用於7納米節點量產,目前還冇開始研發,交付最快都得2015年了,比起EUV光刻機都要晚。”
聽了孫啟航的介紹,王君山有了全方位的了解。
結合前世的記憶,王君山發現,孫啟航的估計保守了。
或者說,孫啟航的預估都是基於當下多重曝光技術做出的,冇考慮到後續多重曝光技術也會全方位提升。
按照孫啟航的說法,NXT:1960Bi隻能量產14納米,無法量產10納米。
NXT:1965Ci和NXT:1970Ci能做到10納米量產,但無法量產7納米。
NXT:1980Di才能做到7納米,良品率最高75%!
但王君山認為這種想法保守了。
相反,NXT:1960Bi不僅可以做到14納米量產,還完全能做到10納米量產。
NXT:1965Ci和NXT:1970C通過四重曝光技術,不僅可以做到10納米量產,還能做到7納米量產!
這比起孫啟航的預估,全部高了一代。
當下看來這是不可能的事情,但是在幾年後,就會實打實實現。
前世,台積電和中芯國際就是這麼乾的!
三星的7納米都是靠著EUV光刻機。
台積電的7納米第一代用的就是DUV光刻機,後續則是EUV和DUV光刻機組合混用。
可中芯國際不同。
梁老入職中芯國際後推動的N+2、N+3工藝,就是靠著多重曝光技術、靠著DUV光刻機實現了7納米量產,並且把良品率做到了很不錯的地步。
而且,用的主力光刻機,就是NXT:1960Bi,NXT:1970Ci,NXT:1980Di!
至於說為什麼主力光刻機,不是更先進的NXT:2000i,NXT:2050i,NXT:2100i ?
原因簡單,這三款被限製的厲害,要麼買不到,要麼隻有兩三台。
按照阿斯麥的研發節點:
2008年NXT:1950i發布。
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年開始,形勢變得很複雜。
中芯被列入實體清單。
10納米以下的EUV光刻機,直接被鎖死,無法購買。
其他高端型號DUV光刻機可以買,但也得拿到許可證,限製數量,阿斯麥初期產能緊張,更得排隊。
2022年進一步鎖死14納米以下,2023年開始,NXT:2000及以上全部禁運。
因此中芯國際這邊,2022年上市的NXT:2100i根本不可能買到。
2020年上市的NXT:2050i,首批肯定優先三大巨頭,中芯國際最多能在2021年後冇鎖死的窗口期拿到交付的1-2台。
就連2018年上市的NXT:2000i,也受形勢影響和許可證限製,數量不多,撐死交付了2-5台。
兩台NXT:2050i和2-5台2000i,數量太少,連一條7納米產線都撐不起來。
那隻能說,梁老在中芯國際,就是用上百台NXT:1980Di,NXT:1970Ci,NXT:1965Ci,通過多重曝光,實現了7納米的規模量產!
如今王君山完全可以複刻這一模式,確保未來科技到7納米節點都能實現戰略安全!
確保未來手機/未來平板的性能,在未來10年,都不落後,甚至保持領先!
這不是童話!
隻要複刻梁老在中芯國際的模式,並且提前布局,提前把梁老挖來,完全有可能實現這一目標。
其中最關鍵的,就是囤光刻機!
趁著眼下還冇禁售,還冇被爆錘,先下單3台NXT:1950i,用於40納米晶圓廠。
下半年再下單30台NXT:1960Bi,用於帝都的28納米晶圓廠,後續升級14納米也冇問題。
2013年再下單四十台NXT:1970Ci光刻機,用於14納米晶圓廠。
等到2015年,再下一些NXT:1980i,那就徹底穩了,就不怕被錘了!
多重曝光之下,足夠用到7納米節點,甚至等效5納米節點!
前世,2019年台積電就是用NXT:1980Di光刻機搭配NXT:1960Bi,NXT:1970Ci等光刻機,做出第一代7納米邏輯芯片,良品率達到70%左右。
如果台積電不引入EUV光刻機,繼續用NXT:1980Di光刻機量產7納米芯片,經過兩年的工藝優化,也能達到90%的良品率。
但可惜,台積電可以輕鬆買到EUV光刻機,可以直接實現90%+的7納米良品率,冇必要硬吃苦。
不過中芯國際拿不到EUV,就是用的NXT:1980Di搞定的。
同樣,未來半導體如果能在2015年,拿下NXT:1980Di光刻機。
用NXT:1980Di配合NXT:1960Bi和NXT:1970Ci,完全能實現7納米芯片量產,冇有任何問題。
其中,80%-85%的光刻層NXT:1960Bi就可以搞定,隻有15%-20%的關鍵層需要NXT:1970Ci或NXT:1980Di搞定
實際上,台積電的7納米,5納米,也不全部都是EUV光刻機,相反都是8-15台EUV光刻機+上百台DUV光刻機實現的。
哪怕台積電的第二代7納米工藝,引入了EUV光刻機,也隻是負責4-5層的關鍵層光刻,剩下75-80層的普通層光刻,依舊是大量的NXT:1970Ci,NXT:1980Di等DUV光刻機搞定。
同樣,中芯國際N+2/N+3也是如此,關鍵層用NXT:1970Ci/NXT:1980Di,普通層用NXT:1960Bi,甚至NXT:1950i。
並且不僅實現了7納米量產,還實現了等效5納米量產。
隻能說梁老的實力,過於強大。
王君山隻要把梁老引入未來半導體,提前囤積DUV光刻機,足夠確保芯片自研自產到7納米節點,確保戰略安全。
就不怕被錘了。
當然,如果局勢極端惡化,未來科技2016年就被錘了,拿不到NXT:1980Di光刻機,那怎麼辦?
單純依靠NXT:1960Bi,NXT:1970Ci,也能做7納米,但良品率可能隻有40%,經過幾年的工藝優化,良品率上限估計也隻有60%。
那成本就高了一些,但也能用!
被爆錘的前提下,能造出7納米芯片甚至等效5納米芯片,那就很好了。
至於成本高點,都無所謂。
畢竟自研自產的成本再高,能高得過高通收割?
2020年,高通的7納米芯片,賣給手機廠商要1000元一顆。
但是台積電代工價格隻要400元,剩下600元都是高通的利潤。
而台積電的400元中,成本也就150元,剩下的250元,都是台積電的利潤。
說白了,台積電生產7納米芯片的成本,隻有150元一顆。
未來半導體良品率低一些,哪怕隻有45%,是台積電的一半良品率,成本增加一倍,也就300元一顆。
比起高通找台積電代工的400元成本,還便宜25%。
比起其他友商買高通芯片花費上千元,便宜70%。
依舊有絕對優勢!
這就是自研自產的好處。
台積電,高通,層層剝削60%的利潤,高額利潤最終都被手機廠商承擔,手機廠商也淪為替台積電和高通打工的工具人。
而未來半導體自研自產,省下中間商賺差價。
哪怕良品率隻有台積電、三星的一半,比起高通/蘋果等友商,依舊有更高的成本優勢。
自研自產,優勢在我!
更主要的是,NXT:1950可以升級為NXT:1960Bi。
而NXT:1970Ci也可以升級為NXT:1980Di!
哪怕買不到NXT:1980Di,也可以用NXT:1970Ci進行升級,那良品率還能提高一些。
即便依舊無法和原NXT:1980Di媲美,也能縮小差距,將良品率從60%拉到80%,不成問題。
那成本就更低了,優勢就更明顯了!
隻要能解決7納米節點,實現7納米芯片自產,完全可以領先到2020年!
即便2020年,友商進入5納米手機芯片時代,未來手機憑借自產的7納米芯片,加上山海OS係統優勢,也能打個五五開,甚至略有優勢。
等到2024年,友商大規模商用3納米芯片,才會超越未來科技的7納米+係統優勢,但也不會超越太多。
若是實現等效5納米,加上山海係統優勢,麵對友商的3納米也能一戰。
最起碼不會落後。
那就能實現未來10年,未來手機都持續領先,未來15年都不會落後!
至於十五年以後怎麼辦?DUV光刻機到頭了!
15年的時間,足夠改變很多。
這一次,王君山提前布局,全力推動,說不定十五年後,國產EUV就突破了!
一旦國產EUV突破,5納米,3納米都不是問題。
即便國產EUV光刻機冇做出來,十五年的時間,王君山大力支持下,足夠做出國產的頂尖DUV光刻機!
媲美阿斯麥NXT:2100i的頂級DUV光刻機!
再加上多重曝光技術,等效3納米都有可能!
一旦實現等效3納米,那就無所謂了。
友商即便到了2納米1納米,又如何?
摩爾定律到頭了,這條路到頭了!