荷蘭擴大光刻機出口管制，中國芯片產業(yè)面臨陣痛時刻

荷蘭出手，中國能否接招？

當?shù)貢r間3月8日，荷蘭宣布將對包括“最先進”的深紫外光刻機（DUV）在內的特定半導體制造設備實施新的出口管制，將在夏季之前實施。

這意味著，荷蘭方面已將光刻機出口管制的范圍，由最先進的極紫外光刻機（EUV）擴大到了DUV。

DUV光刻機是ASML目前向芯片制造商們出售的第二先進設備，僅次于EUV光刻機，且相比前者DUV占據(jù)更大出貨比重。

因此，ASML很快發(fā)布了關于額外出口管制的聲明表示，公司需要申請許可證，才能出口最先進的浸沒式DUV光刻機。

據(jù)悉，日本也將緊隨其后，發(fā)布相關出口管制規(guī)定。

顯然，這幾乎想要打擊中國購買制造尖端芯片制造設備的能力，阻止中國研發(fā)先進芯片、量子計算、人工智能等技術。

中國，此前已經(jīng)在芯片設計、封測環(huán)節(jié)實現(xiàn)追趕，如果能夠克服制造難題，則將成為全球唯一掌握芯片全產業(yè)鏈的國家，前景無限。

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封鎖“大門”之余，還留有一扇“窗戶”

中國大陸是ASML第三大市場，2022年全年為ASML貢獻了29.16億歐元的收入，占總營收的14%。

不過，ASML認為，出口管制不會對公司發(fā)布的2023年財務前景或長期戰(zhàn)略產生重大影響。

根據(jù)其此前預計，2023年在全球市場的整體銷售額將增長25%，在中國大陸的銷售額將維持在22億歐元左右。

ASML給出上述判斷的理由是：新的出口管制，并不適用于所有的浸入式光刻工具，而只是針對“最先進的”，主要關注成熟制程的客戶，可以使用不太先進的浸沒式光刻工具。并且，這些管控措施轉化為立法并生效還需要時間。

DUV光刻機分為248nm和193nm光刻機兩種類型，193nm光刻機又分為干式和浸沒式兩種類型。此次可能會禁運的是浸沒式193nm光刻機。

Δ ASML主流浸沒式DUV設備

根據(jù)官網(wǎng)顯示，ASML主流浸沒式DUV設備主要有三種：TWINSCAN NXT:1980Di、TWINSCAN NXT:2000i和TWINSCAN NXT:2050i。

盡管ASML尚未收到任何關于“最先進”確切定義的更多細節(jié)，但該公司將其解釋為“關鍵的浸沒式系統(tǒng)”(critical immersion)，即“資本市場日”中定義的TWINSCAN NXT:2000i和后續(xù)推出的浸沒式系統(tǒng)。

TWINSCAN NXT:2000i DUV曾是ASML最先進的浸沒式光刻系統(tǒng)，既為EUV光刻機之前的重要過渡產品，同時也是7nm/5nm產能的重要補充。這種機型在2018年就已開始出貨。

ASML官網(wǎng)顯示，TWINSCAN NXT:2000i專為與EUV混合使用而設計，可為高級邏輯和DRAM節(jié)點的大批量制造提供出色的覆蓋、聚焦控制和交叉匹配。

比這款光刻機更先進的型號是TWINSCAN NXT:2050i，該系統(tǒng)滿足多種圖案化要求，為在高級邏輯和DRAM節(jié)點制造300毫米晶圓提供經(jīng)濟高效的解決方案。

而作為同為主流DUV設備，相對不先進的TWINSCAN NXT:1980Di或許不受出口限制。

根據(jù)ASML官網(wǎng)的介紹，TWINSCAN NXT:1980Di 的分辨率可以達到≤38nm，每小時可以生產275片晶圓，目前主要用于45nm以下成熟制程的生產。

ASML在此次申明也也特別指出，先進程度相對較低的浸潤式光刻系統(tǒng)已能很好滿足成熟制程為主的客戶的需求。

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短期內，對汽車芯片產業(yè)影響不大

這顯然不是ASML第一次對中國執(zhí)行出口管制。

早自2019年開始，ASML已經(jīng)開始對中國進行部分設備的出口管制，首當其沖的是EUV設備。

目前主流光刻機主要有兩種：一種為EUV光刻機；一種是DUV光刻機。

前者為當下光刻機最高技術，主要用于7nm及以下先進芯片制造工藝，目前全球只有ASML一家可生產，2022年的出貨量為40臺，較2021年減少2臺。

Δ ASML主流EUV設備

后者可以制造7nm及以上制程的芯片，目前全球僅荷蘭ASML和日本尼康兩家可供貨生產。其中，ASML占據(jù)絕對優(yōu)勢。

根據(jù)財報數(shù)據(jù)顯示，2022年，ASML的DUV光刻機出貨量為81臺，尼康僅為4臺。其中，ASML銷售的81臺浸沒式DUV光刻機（ArFi）銷量中，42%銷往中國臺灣，29%銷往韓國，14%銷往中國大陸，銷往美國的占比為7%。

盡管DUV光刻機不是最先進的，但可以滿足制造涵蓋大部分數(shù)字芯片和幾乎所有的模擬芯片，基本滿足當下中國企業(yè)的需求。

而此次一旦“最先進的”DUV光刻機受限，對于中芯國際、華虹半導體等中國芯片制造商來說，都可能會受到沉重打擊。

不過，有消息稱，盡管官網(wǎng)顯示TWINSCAN NXT:1980Di 分辨率在38nm左右，但是通過多重曝光，依然可以支持到7nm。只不過，步驟更復雜、成本更高，良率可能也會有損失。

資料顯示，早在2018年，長江存儲和華力二期訂購的NXT:1980Di已經(jīng)成功進廠安裝，支持兩家晶圓廠生產。

此外，有消息稱，2018年底，NXT:2000i也首次進入中國，進入SK海力士位于無錫的工廠；NXT:2050i型光刻機也已經(jīng)進入中國，但具體未透露哪些廠商有采用。

因此綜合來看，從市場需求角度，短期內荷蘭將光刻機出口限制范圍擴大，對于中國汽車產業(yè)芯片供應影響不大。

畢竟，汽車端，除了智能座艙、智能駕駛所需的AI芯片以外，多數(shù)汽車芯片只需要28nm制程就可以滿足。

有意思的是，就在幾天前，“中芯國際已經(jīng)實現(xiàn)14nm工藝規(guī)模量產，良品率達到了世界領先水準”又被拿出來反復提及。

有芯片專家對賽博汽車表示，目前中芯國際14nm確實已經(jīng)基本可以量產化了，正在開展7nm和5nm的攻關。

但需要注意的是，可以量產并不代表一勞永逸。一旦光刻機等關鍵設備被限制，一方面，中芯國際面臨擴產難；另一方面，面臨半導體材料損耗等問題。上述人士稱，“更先進工藝短期內也很難有突破”。

此外，更高制程光刻機的限制對于當下中國下一代更高制程芯片的研發(fā)和量產，會造成“致命”打擊，且目前基本無解。

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設計/封測趕超，正試圖追趕芯片制造環(huán)節(jié)

荷蘭對中國限制出口半導體設備并非突然，今年1月底，美國、荷蘭與日本即表示，在經(jīng)過數(shù)月的談判后，最終就共同限制向中國出口半導體設備達成共識。

針對于此，針對今年1月美日荷三國達成對華出口限制的協(xié)議，中國半導行業(yè)協(xié)會曾發(fā)布聲明稱，此舉如果成為現(xiàn)實，在對中國半導體產業(yè)造成巨大傷害的同時，也將對全球產業(yè)及經(jīng)濟造成難以估量的傷害，對全球最終消費者的利益造成長期傷害。

值得一提的是，ASML也并非沒有擔憂。其CEO Peter Wennink（彼得·溫寧克）在1月25日接受采訪時曾表示，美國主導的針對中國的半導體出口限制措施，最終會促使中國在高端芯片制造設備領域成功研發(fā)出自己的技術。

溫寧克表示，中國的半導體公司“必須參與全球競爭”，所以他們才想購買非中國制造的設備，“如果無法得到這些機器，他們就會自己研發(fā)。這需要時間，但最終他們會實現(xiàn)目標”。溫寧克表示，“中國的‘物理定律’和這里的一樣，你越給他們施加壓力，他們越有可能加倍努力”，以制造能夠與ASML敵的光刻設備。

Δ 圖片來源：方證證券研究所

中國企業(yè)確實在為此努力。

據(jù)上海微電子稱，公司已經(jīng)可以造出90nm制程的光刻機，并表示將在近兩年交付首臺國產28nm光刻機。盡管相比目前業(yè)界最領先的荷蘭ASML公司的7nm、5nm EUV光刻機，相差幾代產品的距離，但滿足大多數(shù)成熟工藝需求。

一片芯片的誕生，需要經(jīng)歷設計、生產、封測三大關鍵步驟。

在設計環(huán)節(jié)，我國企業(yè)正在處于快速追趕的階段，且實現(xiàn)一些實質性的突破，例如在移動處理器方面，華為海思、紫光展銳已經(jīng)進入世界前列。

在封測領域，我國已經(jīng)形成明顯優(yōu)勢。根據(jù)Chip Insight統(tǒng)計，按照總部所在地劃分，2022年前十大委外封測公司中，中國臺灣有五家，市占率為39.36%，中國大陸有四家，市占率為24.54%。

我國芯片產業(yè)鏈的最大短板在于制造環(huán)節(jié)，如果再往上游追溯，則是由于設備和材料外采受到制約、且自主支撐不足導致。

一旦中國攻克“芯片制造設備和材料”堡壘，則想象空間無限放大。

“國產光刻機要進步到14nm以下，大約還需要5到10年時間，在此期間中國芯片產業(yè)會面臨極大困境。”有行業(yè)人士認為，目前來看，芯片制造設備和材料中國勢必要拿下。一旦實現(xiàn)，全世界只有中國能做到掌握芯片全產業(yè)鏈，屆時芯片產業(yè)最終會跟光伏產業(yè)一樣，成為全球龍頭。

人類工業(yè)最后一個堡壘，芯片產業(yè)，會被中國掌控嗎？我們保持期待。