四月份,智云集团总部里,徐申学和一群集团高层正在开会,而这一次开会的内容并不寻常。
他们商讨的是下一步战略基础设施的投资。
不是寻常的基础设施投资,而是战略基础设施,更准确地说是量子芯片工厂及半导体工厂的设施。
至于说数据中心设施以及供电设施虽然投资规模也大,但是依旧属于常规设施。
算力设施里的YANC系统算力中心的建设其实没什么值得说的,有钱了直接多多部署就完事了。
而主要部署在海外地区的第二代量子算力中心那就更简单了,花钱就完事了。
还有传统的数据中心,比如超算、数据存储中心等就更不用说了。
上述这几种数据中心看似投资规模大,技术含量也高,但是重点在于研发,只要研发出来,那么后续建设本身并不存在多大的问题,花钱就完事了。
供电设施也差不多,建设光伏发电中心以及相应的储能设施,不存在什么技术难点,甚至都不需要智云集团搞什么技术研发,国内一大堆光伏企业能够提供先进的光伏板以及配套的发电系统,储能系统也有海蓝电池、宁代电池等企业提供成套的技术方案。
就算是核聚变发电设施,也不需要智云集团自己多做什么,星海能源科技那边提供成套的技术方案,可以直接提供一整套的核聚变发电机组,国内的顶级电源设备企业也能够提供成套的变电、配电、输电等方案。
在供电设施领域里,智云集团要做的只有一件事:投钱!
算力设施、超算、传统数据中心、供电设施等尽管都很重要,但这只是钱多钱少的问题,它本身并不涉及到众多尖端技术的研发,也起不到决定性的技术影响力。
因为它们本身是一系列尖端技术突破后的技术应用项目——它们是成品!
所以尽管很重要,但是对于智云集团和徐氏财团而言,谈不上“战略”二字。
真正能够套上战略这两个字的基础设施建设,对于徐氏财团而言只有三种:量子芯片工厂、各类半导体工厂、部分先进原材料工厂。
部分先进原材料工厂这个比较分散,单体项目投资也不算大,所以一般不会专门拿出来说,基本上有需要就直接投了。
而量子芯片工厂和顶级半导体工厂,比较单一且集中,同时投资规模也巨大,单个工厂的投资动不动就是数百亿美元之巨。
单纯的投资规模大还不算,这些技术最前沿的先进工厂,往往还需要汇集大量的力量进行技术攻关。
如目前智云集团正在推进研发的‘超临界逻辑芯片工艺’,项目代号为A10,其最为重要的核心技术指标很简单:金属间隔要达到小于十四纳米!
这个性能指标远远超过当下智云集团旗下的各种工艺标准,甚至远远超出了当下HEUV-800C型光刻机的单次曝光性能极限。
这就很麻烦了,使用HEUV-800C光刻机,那么就会导致成本大幅度上涨,单次曝光不行就要多重曝光,成本就会瞬间暴涨起来。
最好的办法就是研发出更先进的设备,比如数值孔径达到零点七以上的EUV光刻机,通过单次曝光一次性完成,这样才能有效控制芯片制造成本。
但是更先进的光刻机也不是那么容易搞的,技术难度很大,现在海湾科技那边还处于原型机研发阶段,距离量产还有一段的距离。
所以前期的A10工艺节点的研发,其实是先用HEUV-800C光刻机凑合着用。
HEUV-800C光刻机的单次曝光性能,理论上可以让芯片里的晶体管金属间隔达到十六纳米,使用双重曝光的情况下,其实也能满足A10工艺的技术要求——注意,这说的十六纳米的金属间隔只是理论数据,实际上受限于各种现实因素影响,只能不断的逼近它,而无法达到它。
而HEUV-800C光刻机,是徐氏财团旗下海湾科技所属,目前技术标准最先进的量产型光刻机,目前出货量并不大,只有智云微电子一家采购,并不是说海湾科技不卖给其他公司,而是其他公司买不起,甚至都用不起——隔壁的中芯连N2工艺节点的计划暂时都没有呢,要这种单台四亿美元的昂贵设备做什么啊!
N3工艺用个HEUV-300D型号光刻机也就差不多了,如果是N5-N7工艺,甚至连HEUV-300D都不用,用HEUV-300C光刻机都行!
海湾科技里的HEUV-300系列,也就是低数值孔径EUV光刻机系列,专注用于N3-N7工艺节点。
不管是哪一种型号,受限于数值孔径影响,其理论性能极限,也只能做到金属间隔单次曝光二十六纳米,满足N5或N7工艺节点的需求。
如果采用双重曝光的方式,金属间隔最低可以做到21纳米,可以满足N3工艺节点的需求。
如果更加落后的成熟工艺,连EUV光刻机都不用,用浸润式光刻机甚至KRF光刻机都行。
在光刻机领域里,海湾科技旗下的各类光刻机是非常齐全的。
KRF光刻机,主要用于90纳米以上的各类老旧工艺的芯片生产——对了,还有一个更落后,主打180纳米工艺以上或其他制造领域的I线光刻机。
其中的KRF光刻机每年出货量其实还挺大的,出货量能达到三百多台呢。
这两种看似技术比较低的光刻机,用途也不仅仅是逻辑芯片以及存储芯片领域,还广泛应用于其他各类先进制造行业——很多先进制造业,其实也需要用到光刻机的,只不过没有逻辑芯片的要求那么变态而已。
DUV干式光刻机,主要用于55纳米-90纳米的成熟芯片生产,这个光刻机出货量比较低,主要是这个工艺阶段的性能比较尴尬,国内也较少有厂商投资这个工艺节点。
更成熟的工艺直接用KRF光刻机去了,而要稍微好点的工艺直接用DUV浸润式光刻机去了。
国内的半导体制造厂商现在就算是投资成熟工艺,也以投资22纳米和28纳米这两个工艺节点为主,采用便宜的成熟DUV浸润式光刻机单次曝光就行了。
晶圆厂建设成本不贵,制造芯片的成本也便宜,然后芯片价格也便宜,22-28纳米工艺节点的大量芯片已经广泛应用在各行各业。
HDUV-600系列的DUV浸润光刻机,这一类光刻机是海湾科技的主力出货产品之一,去年出货三百二十五台,销量极大,国内厂商的采购热情极高。
这系列光刻机主要用于10-22纳米工艺节点,或同技术级别的存储芯片制造——它其实也能用来制造七纳米工艺的芯片,但是四重曝光的成本太高了,划不来,还不如直接用EUV光刻机单次曝光来得简单省事。
所以除了早期的智云微电子以及台积电外,后来就没有厂商这么干过的。
DUV浸润式光刻机的出货量大,还有另外一个原因,那就是在N7以下的先进工艺里,可以充当辅助光刻机使用——智云微电子的每一座N7-N1.5工艺的晶圆厂里,其实都能找到DUV浸润式光刻机的身影。
成熟的光刻机一方面可以用于各类成熟芯片生产,另外一方面也可以作为辅助光刻机,用以先进芯片的次要工序生产。
比如当下比较主流、各大厂商都在积极布局的N3工艺节点,其芯片光刻环节需要经过多层光刻,但并不是每一层光刻都是由顶级的EUV光刻机完成,其相当多的光刻层数是由DUV光刻完成的
实际上只有少数最关键的曝光环节是由EUV光刻机负责曝光,其他次一等的光刻机工序则是由DUV浸润式甚至KRF光刻机负责——这是为了节省成本。