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荷兰出新规！ASML部分DUV光刻机将禁运，国产半导体设备发展别无选择

2023-03-13 09:08:00

日前，有外媒报道称，荷兰贸易部部长最近在致荷兰议会的一封信中宣布，基于国家安全考虑，荷兰政府将在夏天之前对其芯片出口实施新的限制。这项措施带来的一个显著改变就是，ASML光刻机的出口限制从EUV光刻机进一步下探了DUV光刻机，以及先进的沉积设备。

ASML在当地时间3月8日的声明中提到，将需要申请出口许可证才能发运最先进的浸润式DUV系统，预计这些管制措施不会对该公司已发布的2023年财务展望以及于去年11月投资者日宣布的长期展望产生重大性影响。

堵死国内先进制程之路

从ASML的声明中可以看出，并非是所有的DUV光刻机设备都将被禁运，主要是最先进的DUV光刻机设备。结合ASML官网的设备情况来看，限制范围大致是TWINSCAN NXT：2000i和TWINSCAN NXT：2050i以及后续推出的更高端的DUV设备。

那么，现阶段能够购买到的设备是什么？答案是TWINSCAN NXT：1980Di。介绍信息显示，这款光刻机采用193nm光源，广泛用于40nm或者38nm左右的成熟制程。业内人士表示，不能说TWINSCAN NXT：1980Di不能用于28nm、14nm，或者更先进的7nm。但是这样做的代价是高昂的，光刻步骤更加复杂，良率会比较低，量产芯片的成本完全不能与基于更先进的DUV光刻机或者EUV光刻机搭建的产线相比。

先进DUV光刻机在先进制程方面的价值是巨大的。此前，台积电林本坚表示，该公司已经利用DUV光刻机量产了7nm，未来还将继续通过DUV量产5nm。而且，此前的文章中我们也介绍过英特尔当年量产10nm，借助的就是双机台和DUV光刻机。

而我们也看到，在美光最新的DRAM技术中，依然也是在继续采用DUV光刻机。2022年11月2日，美光宣布其采用全球最先进技术节点的1β DRAM产品已开始向部分智能手机制造商和芯片平台合作伙伴送样以进行验证，并做好了量产准备。在这项创新的DRAM量产技术中，美光实现了领先行业的低延迟、低功耗和高性能。而在实现的过程中，美光通过多重曝光光刻技术加上DUV光刻机便实现了1βDRAM制程，成功绕开了EUV光刻机。

因此，从计算芯片和DRAM量产来看，先进DUV光刻机的价值是巨大的。

荷兰之所以在此时将政策进一步收紧，离不开美国政府持续的游说。在双方此前的多轮沟通中，荷兰实际上都在坚持自己的原则。荷兰外贸与发展合作大臣施赖纳马赫尔在2022年11月22日曾表示，荷兰不会照搬美国对华的芯片管制政策，“重要的是我们要捍卫自己的利益——我们的国家安全，以及我们的经济利益。”根据此前的财报数据，中国大陆是市场是ASML第三大的市场，营业收入达27亿欧元，约占其2021年全球营业额的14.7%。

为了让荷兰对大陆禁售高端光刻机，美国已经游说了多年。目前来看，荷兰还是选择了顺从。分析师认为，在两国的谈判中，定然涉及到了美国当前正在大力推进的芯片本土制造。此前有报道称，美国芯片法案的目标是500亿美元的补贴，带动2000亿美元的产业投资，吸引了台积电、三星、英特尔、格芯和美光等大厂纷纷投资，将会对光刻机有比较大的需求。因此，ASML此举无疑是一种市场换市场的行为。

国产设备唯一途可走

近些年，我国在整个集成电路制造领域，封装环节算是较为成熟的环节，在设备和制造方面长期处于中低端水平，甚至是未破冰的状态，仅在个别点上达到了国际领先水平。

自2020年开始，在国际形势风云变幻的影响下，在国产化进程的带动下，我国在半导体设备方面取得了长足的进展。根据中国电子专用设备工业协会的统计数据，2018年国产半导体设备在集成电路以及LED、面板、光伏和分立器件设备方面的自给率为12%。到了2020年，这一比例提升到了16.8%。2021年时，达到27.4%。公开数据显示，在晶圆代工领域，2022年1-7月份，国内规模化公开招标的五家晶圆厂的半导体设备中，国产化率高达36%。在这个垂直领域内，2020年时公开竞标项目的国产化率为7.4%，两年不到的时间翻了近5倍。

有外媒引用分析师的预测数据称，预计到2025年中国国产半导体设备在上述关键领域的自给率将达到50%。

随着荷兰在政策层面倒向美国一侧，未来国产半导体设备的前进脚步将更加坚定，将完全摒弃摇摆思维，全心投入到全产业链自研中。经历过去几年的发展，国产半导体设备厂商已经涌现出一些具有代表性的厂商。比如在备受关注的光刻机领域，已经出现上海微电子这家初具规模的国产光刻机厂商。

上海微电子成立于2001年，前身是成立于1928年的国立中央研究院工程研究所，是我国最早的工学研究机构之一。一开始，上海微电子是在封装用光刻机领域引起关注。该公司于2009年开发SSB500系列步进重复光刻机，2015年在封装领域市占率已达40%。在晶圆代工领域，上海微电子SSX600系列步进扫描投影光刻机已经能够满足280nm、110nm和90nm光刻需求，可用于8吋晶圆和12吋晶圆的规模量产。

目前，国内半导体产业都在密切关注上海微电子下一代光刻机的交付。根据此前多方的爆料消息，这款光刻机为一款28nm制程的光刻机。

从产品组成来看，光刻机主要由测量台与曝光台（双工件台）、激光器、光速矫正器、能量控制器、光速形状设置、遮光器、能量探测器、掩膜版、掩膜台、物镜、内部封闭框架和减震器等11个模块组成。在上游配套方面，国内华卓精科在双工件台方面已经打破垄断，成为全球第二家掌握这项技术的公司；科益虹源也在光刻机所需高能准分子激光器方面取得突破，已完成6khz、60w主流ArF光刻机光源制造；奥普光学在光源方面已经突破到90nm光刻机，等等。

除了光刻机方面。北方华创在刻蚀、沉积、清洗、检测等方面已经发展成为平台型企业；中微公司用于集成电路、LED芯片等微观器件领域的等离子体刻蚀设备、深硅刻蚀设备和MOCVD设备已经打入到头部企业的尖端供应链；盛美上海的半导体清洗设备、半导体电镀设备和先进封装湿法设备等也已经用于28nm及以下的工艺平台。

倪光南院士曾经说过，半导体芯片是一个产业链，你要替掉进口的、替掉垄断的，才能在市场上站得住脚。随着国际形势越来越严峻，国产半导体设备厂商正在突破层层枷锁，塑造全国产产业链。

写在最后

当EUV光刻机禁运时，我们抱有的幻想是，我们可以买到先进的DUV设备，靠着双工台和多重曝光的技术也能够打入到先进制程领域。如今先进的DUV光刻机也禁运了，我们不能说我们还能买尼康和佳能的设备，还有ASML的TWINSCAN NXT：1980Di可以用。这种时候，我们要摒弃一切幻想，国产替代和国产创新已经成为新常态。当国产生态成为闭环，国产芯片就真的有希望了。

荷兰出口发烧芯片