這個世界根本就不會為了你停下腳步 更難的機器早就已經產出了 那就連華為公司呢 他們現在都已經出來發聲明說 他們不會去盲目的追求3奈米 5奈米的技術 其實這就表示 華為他們一定是遇到了非常大的困難 沒有辦法再繼續往前推進了 Hello 大家好 我是Emmy 這個中秋節呢 有一個震撼全中國的消息大爆發了 那就是中國的工信部呢 也就是工業化信息化部呢 他們公布了最新一期的 「首台(套) 重大技術裝備推廣應用指導目錄」 結果呢這個目錄上面呢 出現了兩台最新的曝光機 其中一台的內容呢 「套刻小於等於8奈米」 哇塞 這就讓全中國的中秋節整個沸騰了 網路上面到處都在說 中國做出了8奈米的DUV曝光機啦 簡直是嫦娥奔月 薄海歡騰啊 那到底這次 中國做出了什麼樣的東西呢 對我們台灣的台積電 會有重大的威脅嗎 那對於曝光機之王的荷蘭艾司摩爾 這家公司 他會受到重創嗎 中國工信部呢 他們大概每兩到三年 就會公布一次這個最新的指導目錄 那這個指導目錄裡面呢 就會登錄他們認為這段時間之內 中國的重大科技發展 而且呢這個目錄是認真的 他並不是瞎掰的 你要進到這個目錄其實還蠻嚴格的 那這一次呢 工信部收錄了兩台曝光機 應該是經過了很嚴格的篩選 最終才決定登錄的 所以我個人認定呢 這兩台曝光機 其實是值得參考的真實科技進展 工信部並不是一個隨便阿貓阿狗 都可以拿去 這個目錄裡面登錄的一個機構 那現在呢 中國唯一能做曝光機的一家廠商呢 其實只有一家公司 就叫做上海微電子 所以呢這次被收錄到這個指導目錄 裡面的兩台機器 我完全都不用問 就知道 這一定是上海微電子所製造的產品 哎 這個上海微電子他幾乎年年都在申請 他很想要進這本指導目錄 但是呢他們都沒有成功 2021年的時候呢 其實上海微電子就已經大動作 宣布他們已經做出了28奈米的DUV了 那他們做出的這台機器呢 叫做SSA800/10W 那大家上網去查一下就知道 上海微電子早就在宣傳這部機器了 只是呢在三年前 當時可能這台機器只是一台很破 根本就沒有辦法用的機器 那中國工信部也就決定不理他們 那全世界也都不承認這台機器 上海微電子呢 他是經過了三年時間 把這台機器拿回家改良 那這個DUV一直不停的改進更新 直到現在才被承認了 那所以呢 這台機器從整個研發到被官方承認 應該也是花了快要十年的時間 好 我覺得呢 人家只要有重大的科技突破 我們就要承認 不過你看 這個科技突破時間就是非常的漫長 而且呢這裡面最關鍵的問題是在於 這次到底突破到了什麼程度呢 真的這台機器可以做出8奈米的晶片嗎 這次的中秋節震撼消息 之所以會傳出來 中國已經發明了
可以做到8奈米製程的機器 這其實是因為 工信部公布的這張表格裡面 它最後一行寫著套刻小於等於8奈米 才會造成大眾這樣的誤會 事實上啊 這所謂的「套刻」 它的意思並不是說 這台機器可以做到幾奈米 而是這台機器在做重覆曝光的時候 它會造成多少的誤差值 重覆曝光這個手續呢 在我們之前的半導體爭霸系列的影片 已經講過非常多次了 這個中芯國際號稱的7奈米晶片呢 其實它就是用現在的DUV曝光機 重覆曝光打很多次 打在光罩上面 把光罩上面這個電路圖呢 印在晶圓上面 那這個晶圓上面有了電路圖之後呢 就可以送進晶圓廠去蝕刻啊 黃光啊、清洗啊 做成這個電路板嘛 那因為DUV曝光機的影像呢 它想要來做7奈米 其實是很模糊的 因為它精準度不夠高 那這個時候呢 它們就必須要用重覆曝光 重覆打好幾次這個光 用好幾個光罩打好幾次光 才能夠把這個電路圖打到晶圓上面 那這個套刻的意思 其實就是它一套一套重覆曝光刻下去 那每一次他曝光下去 誤差值會有多大 那精準度大概會有多高 就是這個套刻的意思 所以這個套刻精度的意思 根本就不是在講8奈米製程的 好 那這次公布的這兩台機器 我們看這個表 第一台是叫做氟化氪曝光機 那另外一台呢 叫做氟化氬曝光機 這到底是什麼意思呢 我們來看這張圖 其實現在在半導體製程上面 我們常常見到的曝光機 主要是集中在6個大的世代裡面 這個古早味的曝光機 你可以看到這張圖 有這個g-line i-line還有KrF KrF其實就是氟化氪 那這三種呢 其實都是微米級的基材 它其實並不精準 所以我們看這個中國兩台DUV裡面 第一台這個氟化氪 就是KrF這一台機器 根本不用討論 因為它都進不到 奈米製程 那到了第四代、第五代 也就是氟化氬的機台 也就是我們看到這張表 這個ArF和ArFi這兩個世代的機器 就是氟化氬的機器 而這次中國工信部公布的第二台機器 就是氟化氬曝光機 為什麼氟化氬的曝光機 會比氟化氪的曝光機更先進呢 因為我們如果要判斷一台曝光機 它的功能到底強不強 我們主要是看它的解析度能到多少 它的解析度越好越精準呢 它就可以把電路圖曝光得更精細 更清楚打在晶圓上面的電路圖呢 就會變得很清楚 那工廠方面製作起來晶圓 你要在它上面弄各種工程呢 就會變得比較容易做成功 那這樣的晶片良率也就會變得比較高 所以呢我們看曝光機的原理 其實跟照相機是蠻像的 這個晶圓就很像是底片啊 那這個電路圖就很像拍出來的照片 那像我們在比較數位相機 功能強不強的時候 我們會比這個畫素大小嘛 那曝光機它是在比什麼呢 其實它就是在比它的光波波長 還有數值孔徑 這兩個數據是最重要的 當然你的這個技術手法 技術工藝也會有影響 但是大致上
光波的波長和數值的孔徑 這兩件事情 就決定了大部分的事情 你的光波只要越短 你的數值孔徑只要越大 那你就是一台更好的曝光機 好那為什麼氟化氬這個ArF的曝光機 會比KrF 這個氟化氪的曝光機更好呢 因為氟化氬的光波長就是比較短 這個氟化氪 它的光波長是248奈米 但是氟化氬呢 它的光波長度是193奈米 光波越長呢 你會發現 這個光照下來的光斑就會變得越大 影像就會變得越模糊 我們來看一下這張圖 這張圖左邊呢是波長比較短的藍光 那右邊呢是波長比較長的白光 從左到右這四種光是波長越變越長 那我們看這些光打下來的光斑 你看這個白光就是一團光暈 非常像是迷霧森林 你要怎麼辨識這個原本的形狀呢 然後我們看到這個藍光 它的光斑就小很多 我們就比較容易看到它原本的形狀 所以為什麼光波長越短 越有利於曝光機的工作 這就是因為它的顯影會變得更加清楚 那什麼叫做數值孔徑呢 其實這個就是說這台曝光機 它收集光線的角度範圍到底有多大 那這個數值孔徑越大呢 就是表示它收集光線的能力越強 那我們想要看得更清楚的話 光線是越大越好還是越小越好呢 那當然是光線越大才看得越清楚嘛 那所以呢 數值孔徑當然是越大就越好啦 好 那這次上海微電子做出來的 這一台ArF氟化氬曝光機 它的波長呢是193奈米 我們再來看這張表 人類世界大概在1990年代的末期 就已經有這種曝光機了 這種曝光機呢 它一直做一直做 做到了半導體製程的45奈米製程 它就發現我無法再推進下去了 我沒有辦法再用ArF這個氟化氬曝光機 做出更小的晶片了 那這個問題後來是怎麼解決的 呢一直是到了2004年 這個台積電的林本堅博士和 荷蘭艾司摩爾 這個曝光機之王艾司摩爾 他們共同合作 研發出來一種叫做浸潤式的曝光機 也就是說這台曝光機 它會讓光波先照到水裡面去 這個我們小學都學過了 光波打到水裡面會折射嘛 所以呢這個浸潤式曝光機 它就會讓波長進一步縮短到134奈米 那這台曝光機呢 其實就是我們在圖上看到的這台ArFi 這個ArF就是氟化氬的意思 那i呢後面這個i就是浸潤式的英文 這個immersion的頭文字就是i嘛 所以呢ArFi呢就是表示用浸潤式的方法 那人類社會呢 我們把半導體的製程就從45奈米 一路推進到了7奈米 哇！我們介紹的這麼仔細 請問我是在做購物指南嗎 相信大家以後都能夠選購到 最適合自己的曝光機了吧 目前啊 我們根據中國工信部公布的這個目錄 其實我們看不出來 這台機器到底是乾式還是浸潤式的 那雖然有中國媒體說 這一台是乾式曝光機 但是呢因為上海微電子 它很早前就在宣傳這台機器 然後他們一直說這個是浸潤式曝光機 好 那我們就料敵從寬 我們就假設這一台是DUV領域 最先進的浸潤式氟化氬曝光機 ArFi好了那如果我們要在艾司摩爾 這個曝光機之王 荷蘭艾司摩爾的產品線上面呢 我們如果要找到一台 規格跟這一台 中國第一台DUV的機型最類似的機器
我們呢 大家就要坐上時光機 回到2005年7月12日 那這一天呢 荷蘭艾司摩爾 他們推出了一台叫做TWINSCAN XT:1700i的機器 這台XT:1700i呢 它們跟中國這一台DUV的波長 是一樣的 都是193奈米 但是它的解析度呢 卻是比這一台中國DUV更好一些 中國的這台DUV呢 它登錄的解析度是65奈米 但是呢ASML的這一台1700i呢 卻是可以做到45奈米的解析度 那剛剛我們講過的套刻精度 也就是這個做重複曝光的時候 這個準確度 這個1700i這台機器 它的準確度是7奈米 這個數據也比中國這台DUV的8奈米 是更好的數據 然而呢我們看到的這一台 跟中國第一台DUV規格最接近 但是稍稍優於中國DUV的 這一台ASML古代機 它是ASML在20年前 為了要推進45奈米製程節點 而推出的機器 所以呢 我們幾乎是可以說 這台中國的第一台DUV 它已經進步到 人類社會20年前的曝光機水準了 那根據它的規格判斷呢 我們認為 它應該可以做到 55奈米到65奈米之間的製程 那我們從ASML這個1700i的規格 就可以判斷 它應該是做不到45奈米了 那當然啦 上海微電子 它官方是宣稱他們可以做到28奈米 那我們還是非常尊重他們的看法 我們就假設可以做到好了 那當然呢 這個還是一個非常重大的突破 畢竟呢上海微電子搞這一台機器 也是做了快要10年 那他繼續做的話 他也還是會繼續進步的 問題是這個世界也是還在一直進步的 就譬如說我們剛剛講過 ArF它這台機器的波長是193奈米 但是呢到了2020年以後 全球最先進的製程呢 是採用EUV的曝光機做出來的 那EUV這個機器的波長呢 只有13.5奈米啊 你要拿193奈米機器 來跟13.5奈米機器來比 這個差距真的不是普通的大 我們講了這麼多 如果你還不清楚到底差別在哪裡 好 我們來看圖 我們看這張圖啊 你可以看得非常清楚 左邊呢是這個第五代 這個ArFi浸潤式曝光機 所刻出來的電路圖 那右邊這個圖呢 是全新第六代EUV曝光機 刻出來的電路圖 是不是右邊比左邊 真的乾淨漂亮太多太多了呢 你看你電路的邊邊刻的越乾淨越精準 你就可以做出越先進的晶片 這是非常有道理的事情 對吧 大家還記得 我們之前曾經做過 全面解析 華為7奈米手機秘密的影片嗎 其實去年 中國的晶圓廠中芯國際 他們就是用ASML的DUV曝光機 就是這個浸潤式ArFi曝光機呢 用重複曝光的方法 他們幫華為生產了第一顆 這個7奈米的麒麟9000S晶片 那結果呢 這批晶片呢 它不但良率低於50%都不到 因為我們剛剛看過 那個電路圖是非常模糊的電路圖 你要拿來做非常精細的7奈米晶片
這是真的有困難 你看它生產出來的晶片 品質都是有問題的 這個麒麟9000S 這款處理器呢 在中國網路上面 還被大家嘲笑說是火麒麟啊 甚至有人呢 拿了冰塊去 幫採用了火麒麟晶片的Mate 60 Pro手機降溫 所以你看這個電路圖 模糊成這樣 他刻出來的電路呢 一定是不清楚 那電流在裡面撞來撞去 就會變成火麒麟啊 那你覺得這個晶片 他都已經被群嘲成這副德行了 大家猜猜看 他是用艾司摩爾的哪一台DUV 做出來的呢 其實去年中芯國際 他們是用艾司摩爾TWINSCAN NXT:2000i 2050i和2100i這三台機器做出來的 這個是DUV最先進的幾台機器 然而我們今天一直在講 一直在為大家解釋的 這個所謂中國第一台的DUV 它仍然是荷蘭艾司摩爾 1700i的水準呢 所以你看看這次中國在中秋節 他是發明了一台古代的曝光機啊 那目前呢 ASML最新的機器 它已經推進到High-NA EUV這款機器了 High-NA其實就是我們剛剛講的 高數值孔徑的意思 它收集光線的能力是非常強的 它的光很多 所以呢看得就更清楚 目前這台機器全球只賣出了4台 那這台機器呢 就是專門為更小更小的埃米製程 所設計的 所以大家看看 其實這個世界並不會停下腳步來 等你去突破它們 大家都是在進步的 而EUV曝光機設計的難度 遠比DUV曝光機高太多太多了 好 我們來看這張圖 這個世界根本就不會為了你停下腳步 更難的機器早就已經產出了 那就連華為公司呢 他們現在都已經出來發聲明說 他們不會去盲目追求3奈米 5奈米的技術 其實這就表示 華為他們一定是遇到了非常大的困難 沒有辦法再繼續往前推進了 好 講到這裡 大家應該可以了解到 這兩台機器的誕生啊 它的威脅並不在於 它的技術到底有多先進 其實這兩台機器啊 就是一個古代機而已 但是呢它真正的威脅是在於 這兩台機器慢慢繼續發展下去 它是有機會進步 替代掉55奈米以上的成熟製程晶片的 這台機器呢 如果用重複曝光的方式去做 它也有可能做出來28奈米的晶片 只是你重複曝光的成本 就會變得非常高 因為你的光罩要一直換嘛 那你一個製程成本 可能就變成了過去的三、四倍 那如果中國曝光機的技術繼續進步 他就拿著這兩台機器啊 一直做一直做 一直改良 把它做到最好的話 他的確是有可能在十年之內 他可以做到完全自製的45奈米晶片的 可是啊大家要知道 採用45奈米晶片的電子產品 已經非常非常多了 我們生活中的什麼家電啊 這種大型的電器 其實它都是用大奈米晶片 就已經很夠做了 那他們能夠做到45奈米的話
這樣子的話 中國他就不用向外採購晶片了 我們講一個數字 大家就能看得非常清楚 2024年的上半年 中國的晶片累計產量呢 已經超過2000億顆 它的年成長率在今年上半年是29% 而中國出口晶片的產值啊 是5400億人民幣 他今年上半年的年成長率 已經做到了26% 這就表示啊 他們不但可以自製一部分的晶片 而且這些成熟製程的大晶片呢 他們還可以賣到國外去 而且呢目前中國出口晶片的金額呢 已經超越了韓國的晶片出口金額了 所以說呢 其實最危險的國家真的是韓國哎 那未來整個半導體產業的價值鏈呢 應該還是會在先進製程上面 因為它是最值錢最貴的產品 但是呢 在中國能夠闖進成熟製程之後呢 台灣以及全球的成熟製程晶片廠 他們就會遭遇挑戰了 有沒有可能未來成熟製程 就變成了一片紅海呢 這個就是我們以後繼續需要追劇的事情了 不過我們整個半導體爭霸戰系列 影片的主軸呢 我們就是在講 你中國燒了這麼大的資金去挑戰全世界 但是呢 我們知道中國以外的世界各國呢 卻是一個互相合作的半導體聯盟 台灣做邏輯晶片 韓國做記憶體晶片 美國做IC設計 那日本呢 則是做半導體設備和原材料 其實這些國家呢 都是下了很大的資金和人才去合作呢 創造一個半導體的聯盟 那中國以一己之力 你要去挑戰全世界 你就是要去挑戰這麼多國家的資本 和人才 你要跟這麼多國家的資本累積 人才累積去競爭 那再加上現在世界各國 對中國產品的限制 其實呢這整個情況呢 對中國來說 就變成了一場非常大型的賽跑 當世界各國在抵制中國的時候呢 中國的經濟就會衰退 那中國經濟衰退的速度 他是絕對不能比 半導體燒錢的速度更快的 那要不然的話呢 中國的經濟就賺不到錢了 他賺不到錢的話 他就不能再丟錢進去 半導體產業繼續的燒 那到底是中國經濟會先沒有錢呢 還是半導體產業會把中國經濟的錢 先燒光呢 在上個世紀 美國和蘇聯太空軍備競賽裡面 蘇聯最後呢 他是搞到自己經濟崩潰 那這很可能就是中國踏入半導體產業 最終的結局 我們看到蘇聯啊 就到現在都還在做夢 現在俄羅斯 他們也在做自己的第一台曝光機呢 好的本週聯準會終於降息了 那降息到底是有利於股市 還是不利於股市呢 那在這個時候呢 我們到底應該要專注 在哪些產業的股票上面 會更有機會呢 那現在呢 科技股 請問你到底什麼時候才能重回多頭呢 本週我們的會員影片呢 就在講這些話題喔 今天我們影片的主角之一艾司摩爾的股價 我們也會在會員影片裡面討論喔 有興趣的同學趕快加入 我們頻道的會員 每週都會討論最新最熱門商業話題喔 喜歡我們影片請幫我們按讚喔 還有記得要按訂閱頻道加開啟小鈴鐺 我們下次再見囉 拜拜
