光照是光刻中的一个环节。这里面涉及一个金属化的过程，也就是离子注入，一般会在硅基底层上布置金属层，然后在金属层上附上光刻胶。利用紫外线或是极紫光穿过掩模版照在光刻胶上。接下来用溶解剂清洗掉残留物，就保留Wafer上的线路。光刻是一个复杂反复的过程，之后还有很多步骤。光刻也是分不同工艺的。如果工艺相对简单，那么一台光刻机就可以完成。如果是比较复杂的工艺，那就需要多台光刻机和不同的掩模版来完成。一台光刻机放上一块掩模版就不轻易换了。一般来说，一套工艺需要4-6块掩模版。同样的线路的层数可以用相同的掩模版。检测过程是分有图形和无图形的。无图形就是对Wafer灰片的正反面进行检测，检查平整度、颗粒度等等。一般是用电子束检测。检测环节可以说是无处不在，每一个环节过后就需要检测。在硅基底金属氧化之后，就需要检查导电层的厚度。在涂上光刻胶，又要检查平整度、杂质和厚度。当Wafer上刻上线路，那就是有图形检测。请问晶圆厂需要准备多少检测设备?价值量是多少?有哪些主要的供应商?晶圆检测设备可以说是半导体行业内要求数量最多的设备，但是其中的价值量没有别的设备那么高。检测分为明场和暗场。明场检测是用宽波段的等离子光源，暗场检测是用单一波长的激光。有图形检测是比无图形检测复杂。有图形检测需要扫描晶圆表面的每一个点，记录并对比线路，从而找出缺陷位置。有图形检测设备基本是被KLA垄断，国内有一些可以完成28纳米的有图形检测设备，比如飞测、精测和睿励，大部分是无图形的。维普光电是做AOI检测的。他们的产品基本就是90纳米、110纳米和130纳米的成熟制成。算法和硬件、软件之间的配合是存在很大壁垒的。其中牵涉到的计算量是无比巨大的，比无图形要大很多。假如技术再往前走，更加先进的7纳米或是5纳米，检测算法是非常强大的。能否解读国产厂家接下来的发展方向?是往成熟制程走还是往先进制程走?维普做得更多的是非常成熟的制程，替换掉别家不做的领域。刚刚提到，维普只能做90纳米以上。他们的产品主攻CMOS、分离器件和射频前端的低端产品，在中芯绍兴和宁波的厂房用的很多。这个存量市场还是有一定的需求，其中替换需求是一部分，掩模版的测试也是一部分。在低端市场，维普还是很有竞争力的，特别是5G的兴起，对射频和分离器件的需求很大。目前市面上也几乎没有专门做这个市场的公司，维普面对的竞争也不大。成熟制程市场的门槛不高，之前做这一块的公司可以很轻松就回来，一些二手设备公司也有机会。很多海外晶圆厂淘汰的设备通过二手设备精心翻新可以达到非常好的状态。维普很少有逻辑芯片的产品，这些高端产品就是飞测、精测和睿励在做。飞测、精测和睿励都已经往先进制程的方向走了，主要是28纳米的产品。精测都已经开始供14纳米的设备了。这部分的产品确实是价值量更高，很多有能力的公司也是瞄准了这条赛道。这些公司还是在技术积累的阶段，很多专利还是在KLA这边。因此，这些公司的第一步还是要在这条赛道上生存下来。N+1和N+2工艺是7纳米制程。正常7纳米需要用EUV光刻机，EUV光刻机用到是极紫外线，精度更高，工作一次就能搞定。中芯国际只有DUV光刻机，用的是深紫外线光源，需要工作两次，不然精度是达不到的。N+1算是一个低配版本，功耗会高一些，性能也会相对差一点。N+1对标的是台积电的8纳米或是英特尔10纳米。N+2是真正的7纳米，N+1的功耗比N+2高25%-30%,N+1的性能也是比N+2低20%。请问中芯国际在2023-2025年之间晶圆制造的产能有多少?产能都分布在哪些地方?晶圆制造主要分为中芯和中芯南方。中芯有4个28纳米的Fab。第一个是在深圳，已经量产了4万片。第二个在北京，第一期在2023Q3会量产5万片，第二期也会有5万，但是目前还在厂房建设阶段。第三个在天津，也是两期，分别是5万，第一期刚刚在2022年9月25日开始厂房建设。第四个在上海，分为三期，分别是2万、3万和5万。中芯南方主要是生产7纳米和14纳米。其中14纳米每月的产能是2.38万，接近2.4万。7纳米分N+1和N+2。N+1规划的产能是2.5万片，6月份出了1600片，7月份出了3500片，8-12月慢慢提量。这属于一个产能爬坡阶段，希望2024年12月份能出到1万片。一般一片晶圆可以切出400片SoC。N+2会在2023Q3开始量产。28纳米的工艺之前更多地使用的是国外的设备。国外设备的确是性能更好，投资人们又相对保守，因此国外设备受到了青睐。现在中芯的北京京城的国产设备已经占到了45%的价值量。存储厂现在对国产设备的接受度更高，但是逻辑芯片比存储芯片对设备的要求更高。目前，国产设备在离子注入的表现还比较差。光刻机还没有国产厂商能做，28纳米的光刻机还需要时间才能出来。估计只有上海微电子有可能可以生产。现在，阿斯麦的DUV光刻机只有1980型的还可以供，20001就不行。这就导致了14纳米的先进制程没有能力做。中芯国际是2019年开始量产14纳米，2020年3月份就开始做N+1,设备都是在禁售之前就已经到位了。N+2的有些设备是在禁售之后，但是中芯就用18纳米和22纳米的设备进行匹配，发现也能用。阿斯麦的20501光刻机中芯就有7台没有收到，这个光刻机主要就是做N+2的。这里面一方面是禁售的时间点，另一方面就是阿斯麦的2050i的产能紧张。中芯国际有8-10台14纳米光刻机，接下来计划在2025年扩产1.7万片。国内的光刻机很有可能会在2025年出来，性能可以接近2000i。中国如果把光刻机搞定了，那么这就具有非常重大的意义，尤其是在14纳米、16纳米、18纳米和28纳米及以上的制程上。7纳米的EUV光刻机在2025年可能还很难搞定，因为这个精度的要求实在太高。EUV光刻机的镜头只有蔡司能做，而且是手工制造，蔡司里也只有8名工程师可以完成这项任务，良率也只有在15%左右。这样的工程师可以说是国宝级的工程师，非常难找。这就是现在EUV光刻机产能少的原因。最近中芯国际的高层刚刚决定将在2026年开始扩产14纳米，因为来自于北方华创等的设备会纷纷到位。中芯现在很多的设备也已经通过验证，也在通知设备厂商，给到他们一个预期订单。半导体设备生产的周期也比较长，需要1-2年。请问14纳米产品的单片晶圆价值量比28纳米产品高多少?每片28纳米产品的价格在3500-4000美金，每片14纳米的价格在7000-8000美金。整体设备的价值量需要看资本投入的配比。有些半导体设备鉴于其稳定性和精密度，就需要多配几台。1万片28纳米的产品背后需要投资的价值量是在7亿美金，1万片14纳米就要投入15-20亿美金。这个差距就体现在设备的配置和进口比例。举个例子，同样是10万片28纳米，上海Fab就要投将近90亿美金，而北京需要76亿美金，这里面的弹性就很大。国内设备厂也就集中在北方华创、中微、拓荆和芯源微等头部厂商，其中北方华创和中微代表着中国最先进的设备。整体来说，国内设备厂商还有很长的路要走，比如长川、华海清科、盛美等等。至纯的产品还可以。清洗环节不影响芯片的性能。因此，清洗并不是核心设备。核心设备包括光刻、刻蚀、离子注入、沉积、薄膜抛光等。清洗设备的价值量相对较低。盛美的清洗设备可以做到5纳米了，之前停留在7-14纳米。盛美的产品会更厉害一些，他们的产品都已经出口了，客户有英特尔、台积电和格罗方德等等。至纯未来还是会有增长空间的。目前，国产芯片厂商也都在大肆地扩产，机会还是很大的。国内设备厂只要是技术过关，就不用担心需求的问题。请问为什么在目前半导体行业下行周期还没有拐点的情况下，晶圆厂还在不停地扩产?这主要还是关乎国家的战略。目前中国芯片的进口额太大了，大概有3600亿美金。中美关系目前也是对这方面有限制。中国唯一的优势就是市场容量大，战略就是想通过自己将芯片造出来。近几年，国内对芯片的进口都是逐年下降的。国内厂商现在的芯片性能也还可以，比如寒武纪的590。寒武纪590使用中芯N+1制程。虽然现在中芯N+1的产能有限，但是2024年开始这个产能就会慢慢开始提升，到2025年就会有2万片。一片晶圆可以切40-50颗寒武纪590。这肯定是不如5纳米制程的，但是目前也有团队在研发。现在其实已经完成了一个从无到有的过程。
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