日前，有外媒報道稱，荷蘭貿(mào)易部部長最近在致荷蘭議會的一封信中宣布，基于國家安全考慮，荷蘭政府將在夏天之前對其芯片出口實施新的限制。這項措施帶來的一個顯著改變就是，ASML光刻機的出口限制從EUV光刻機進(jìn)一步下探了DUV光刻機，以及先進(jìn)的沉積設(shè)備。

ASML在當(dāng)?shù)貢r間3月8日的聲明中提到，將需要申請出口許可證才能發(fā)運最先進(jìn)的浸潤式DUV系統(tǒng)，預(yù)計這些管制措施不會對該公司已發(fā)布的2023年財務(wù)展望以及于去年11月投資者日宣布的長期展望產(chǎn)生重大性影響。

堵死國內(nèi)先進(jìn)制程之路

從ASML的聲明中可以看出，并非是所有的DUV光刻機設(shè)備都將被禁運，主要是最先進(jìn)的DUV光刻機設(shè)備。結(jié)合ASML官網(wǎng)的設(shè)備情況來看，限制范圍大致是TWINSCAN NXT：2000i和TWINSCAN NXT：2050i以及后續(xù)推出的更高端的DUV設(shè)備。

那么，現(xiàn)階段能夠購買到的設(shè)備是什么？答案是TWINSCAN NXT：1980Di。介紹信息顯示，這款光刻機采用193nm光源，廣泛用于40nm或者38nm左右的成熟制程。業(yè)內(nèi)人士表示，不能說TWINSCAN NXT：1980Di不能用于28nm、14nm，或者更先進(jìn)的7nm。但是這樣做的代價是高昂的，光刻步驟更加復(fù)雜，良率會比較低，量產(chǎn)芯片的成本完全不能與基于更先進(jìn)的DUV光刻機或者EUV光刻機搭建的產(chǎn)線相比。

先進(jìn)DUV光刻機在先進(jìn)制程方面的價值是巨大的。此前，臺積電林本堅表示，該公司已經(jīng)利用DUV光刻機量產(chǎn)了7nm，未來還將繼續(xù)通過DUV量產(chǎn)5nm。而且，此前的文章中我們也介紹過英特爾當(dāng)年量產(chǎn)10nm，借助的就是雙機臺和DUV光刻機。

而我們也看到，在美光最新的DRAM技術(shù)中，依然也是在繼續(xù)采用DUV光刻機。2022年11月2日，美光宣布其采用全球最先進(jìn)技術(shù)節(jié)點的1β DRAM產(chǎn)品已開始向部分智能手機制造商和芯片平臺合作伙伴送樣以進(jìn)行驗證，并做好了量產(chǎn)準(zhǔn)備。在這項創(chuàng)新的DRAM量產(chǎn)技術(shù)中，美光實現(xiàn)了領(lǐng)先行業(yè)的低延遲、低功耗和高性能。而在實現(xiàn)的過程中，美光通過多重曝光光刻技術(shù)加上DUV光刻機便實現(xiàn)了1β DRAM制程，成功繞開了EUV光刻機。

因此，從計算芯片和DRAM量產(chǎn)來看，先進(jìn)DUV光刻機的價值是巨大的。

荷蘭之所以在此時將政策進(jìn)一步收緊，離不開美國政府持續(xù)的游說。在雙方此前的多輪溝通中，荷蘭實際上都在堅持自己的原則。荷蘭外貿(mào)與發(fā)展合作大臣施賴納馬赫爾在2022年11月22日曾表示，荷蘭不會照搬美國對華的芯片管制政策，“重要的是我們要捍衛(wèi)自己的利益——我們的國家安全，以及我們的經(jīng)濟利益?！备鶕?jù)此前的財報數(shù)據(jù)，中國大陸是市場是ASML第三大的市場，營業(yè)收入達(dá)27億歐元，約占其2021年全球營業(yè)額的14.7%。

為了讓荷蘭對大陸禁售高端光刻機，美國已經(jīng)游說了多年。目前來看，荷蘭還是選擇了順從。分析師認(rèn)為，在兩國的談判中，定然涉及到了美國當(dāng)前正在大力推進(jìn)的芯片本土制造。此前有報道稱，美國芯片法案的目標(biāo)是500億美元的補貼，帶動2000億美元的產(chǎn)業(yè)投資，吸引了臺積電、三星、英特爾、格芯和美光等大廠紛紛投資，將會對光刻機有比較大的需求。因此，ASML此舉無疑是一種市場換市場的行為。

國產(chǎn)設(shè)備唯一途可走

近些年，我國在整個集成電路制造領(lǐng)域，封裝環(huán)節(jié)算是較為成熟的環(huán)節(jié)，在設(shè)備和制造方面長期處于中低端水平，甚至是未破冰的狀態(tài)，僅在個別點上達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

自2020年開始，在國際形勢風(fēng)云變幻的影響下，在國產(chǎn)化進(jìn)程的帶動下，我國在半導(dǎo)體設(shè)備方面取得了長足的進(jìn)展。根據(jù)中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備在集成電路以及LED、面板、光伏和分立器件設(shè)備方面的自給率為12%。到了2020年，這一比例提升到了16.8%。2021年時，達(dá)到27.4%。公開數(shù)據(jù)顯示，在晶圓代工領(lǐng)域，2022年1-7月份，國內(nèi)規(guī)模化公開招標(biāo)的五家晶圓廠的半導(dǎo)體設(shè)備中，國產(chǎn)化率高達(dá)36%。在這個垂直領(lǐng)域內(nèi)，2020年時公開競標(biāo)項目的國產(chǎn)化率為7.4%，兩年不到的時間翻了近5倍。

有外媒引用分析師的預(yù)測數(shù)據(jù)稱，預(yù)計到2025年中國國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備在上述關(guān)鍵領(lǐng)域的自給率將達(dá)到50%。

隨著荷蘭在政策層面倒向美國一側(cè)，未來國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的前進(jìn)腳步將更加堅定，將完全摒棄搖擺思維，全心投入到全產(chǎn)業(yè)鏈自研中。經(jīng)歷過去幾年的發(fā)展，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商已經(jīng)涌現(xiàn)出一些具有代表性的廠商。比如在備受關(guān)注的光刻機領(lǐng)域，已經(jīng)出現(xiàn)上海微電子這家初具規(guī)模的國產(chǎn)光刻機廠商。

上海微電子成立于2001年，前身是成立于1928年的國立中央研究院工程研究所，是我國最早的工學(xué)研究機構(gòu)之一。一開始，上海微電子是在封裝用光刻機領(lǐng)域引起關(guān)注。該公司于2009年開發(fā)SSB500系列步進(jìn)重復(fù)光刻機，2015年在封裝領(lǐng)域市占率已達(dá)40%。在晶圓代工領(lǐng)域，上海微電子SSX600系列步進(jìn)掃描投影光刻機已經(jīng)能夠滿足280nm、110nm和90nm光刻需求，可用于8吋晶圓和12吋晶圓的規(guī)模量產(chǎn)。

目前，國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都在密切關(guān)注上海微電子下一代光刻機的交付。根據(jù)此前多方的爆料消息，這款光刻機為一款28nm制程的光刻機。

從產(chǎn)品組成來看，光刻機主要由測量臺與曝光臺（雙工件臺）、激光器、光速矯正器、能量控制器、光速形狀設(shè)置、遮光器、能量探測器、掩膜版、掩膜臺、物鏡、內(nèi)部封閉框架和減震器等11個模塊組成。在上游配套方面，國內(nèi)華卓精科在雙工件臺方面已經(jīng)打破壟斷，成為全球第二家掌握這項技術(shù)的公司；科益虹源也在光刻機所需高能準(zhǔn)分子激光器方面取得突破，已完成6khz、60w主流ArF光刻機光源制造；奧普光學(xué)在光源方面已經(jīng)突破到90nm光刻機，等等。

除了光刻機方面。北方華創(chuàng)在刻蝕、沉積、清洗、檢測等方面已經(jīng)發(fā)展成為平臺型企業(yè)；中微公司用于集成電路、LED芯片等微觀器件領(lǐng)域的等離子體刻蝕設(shè)備、深硅刻蝕設(shè)備和MOCVD設(shè)備已經(jīng)打入到頭部企業(yè)的尖端供應(yīng)鏈；盛美上海的半導(dǎo)體清洗設(shè)備、半導(dǎo)體電鍍設(shè)備和先進(jìn)封裝濕法設(shè)備等也已經(jīng)用于28nm及以下的工藝平臺。

倪光南院士曾經(jīng)說過，半導(dǎo)體芯片是一個產(chǎn)業(yè)鏈，你要替掉進(jìn)口的、替掉壟斷的，才能在市場上站得住腳。隨著國際形勢越來越嚴(yán)峻，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商正在突破層層枷鎖，塑造全國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈。

寫在最后

當(dāng)EUV光刻機禁運時，我們抱有的幻想是，我們可以買到先進(jìn)的DUV設(shè)備，靠著雙工臺和多重曝光的技術(shù)也能夠打入到先進(jìn)制程領(lǐng)域。如今先進(jìn)的DUV光刻機也禁運了，我們不能說我們還能買尼康和佳能的設(shè)備，還有ASML的TWINSCAN NXT：1980Di可以用。這種時候，我們要摒棄一切幻想，國產(chǎn)替代和國產(chǎn)創(chuàng)新已經(jīng)成為新常態(tài)。當(dāng)國產(chǎn)生態(tài)成為閉環(huán)，國產(chǎn)芯片就真的有希望了。