荷兰扩大光刻机出口管制，中国芯片产业面临阵痛时刻

荷兰出手，中国能否接招？

作者 | 章涟漪

当地时间3月8日，荷兰宣布将对包括“最先进”的深紫外光刻机（DUV）在内的特定半导体制造设备实施新的出口管制，将在夏季之前实施。

这意味着，荷兰方面已将光刻机出口管制的范围，由最先进的极紫外光刻机（EUV）扩大到了DUV。

DUV光刻机是ASML目前向芯片制造商们出售的第二先进设备，仅次于EUV光刻机，且相比前者DUV占据更大出货比重。

因此，ASML很快发布了关于额外出口管制的声明表示，公司需要申请许可证，才能出口最先进的浸没式DUV光刻机。

据悉，日本也将紧随其后，发布相关出口管制规定。

显然，这几乎想要打击中国购买制造尖端芯片制造设备的能力，阻止中国研发先进芯片、量子计算、人工智能等技术。

中国，此前已经在芯片设计、封测环节实现追赶，如果能够克服制造难题，则将成为全球唯一掌握芯片全产业链的国家，前景无限。

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封锁“大门”之余，还留有一扇“窗户”

中国大陆是ASML第三大市场，2022年全年为ASML贡献了29.16亿欧元的收入，占总营收的14%。

不过，ASML认为，出口管制不会对公司发布的2023年财务前景或长期战略产生重大影响。

根据其此前预计，2023年在全球市场的整体销售额将增长25%，在中国大陆的销售额将维持在22亿欧元左右。

ASML给出上述判断的理由是：新的出口管制，并不适用于所有的浸入式光刻工具，而只是针对“最先进的”，主要关注成熟制程的客户，可以使用不太先进的浸没式光刻工具。并且，这些管控措施转化为立法并生效还需要时间。

DUV光刻机分为248nm和193nm光刻机两种类型，193nm光刻机又分为干式和浸没式两种类型。此次可能会禁运的是浸没式193nm光刻机。

Δ ASML主流浸没式DUV设备

根据官网显示，ASML主流浸没式DUV设备主要有三种：TWINSCAN NXT:1980Di、TWINSCAN NXT:2000i和TWINSCAN NXT:2050i。

尽管ASML尚未收到任何关于“最先进”确切定义的更多细节，但该公司将其解释为“关键的浸没式系统”(critical immersion)，即“资本市场日”中定义的TWINSCAN NXT:2000i和后续推出的浸没式系统。

TWINSCAN NXT:2000i DUV曾是ASML最先进的浸没式光刻系统，既为EUV光刻机之前的重要过渡产品，同时也是7nm/5nm产能的重要补充。这种机型在2018年就已开始出货。

ASML官网显示，TWINSCAN NXT:2000i专为与EUV混合使用而设计，可为高级逻辑和DRAM节点的大批量制造提供出色的覆盖、聚焦控制和交叉匹配。

比这款光刻机更先进的型号是TWINSCAN NXT:2050i，该系统满足多种图案化要求，为在高级逻辑和DRAM节点制造300毫米晶圆提供经济高效的解决方案。

而作为同为主流DUV设备，相对不先进的TWINSCAN NXT:1980Di或许不受出口限制。

根据ASML官网的介绍，TWINSCAN NXT:1980Di 的分辨率可以达到≤38nm，每小时可以生产275片晶圆，目前主要用于45nm以下成熟制程的生产。

ASML在此次申明也也特别指出，先进程度相对较低的浸润式光刻系统已能很好满足成熟制程为主的客户的需求。

02

短期内，对汽车芯片产业影响不大

这显然不是ASML第一次对中国执行出口管制。

早自2019年开始，ASML已经开始对中国进行部分设备的出口管制，首当其冲的是EUV设备。

目前主流光刻机主要有两种：一种为EUV光刻机；一种是DUV光刻机。

前者为当下光刻机最高技术，主要用于7nm及以下先进芯片制造工艺，目前全球只有ASML一家可生产，2022年的出货量为40台，较2021年减少2台。

ΔASML主流EUV设备

后者可以制造7nm及以上制程的芯片，目前全球仅荷兰ASML和日本尼康两家可供货生产。其中，ASML占据绝对优势。

根据财报数据显示，2022年，ASML的DUV光刻机出货量为81台，尼康仅为4台。其中，ASML销售的81台浸没式DUV光刻机（ArFi）销量中，42%销往中国台湾，29%销往韩国，14%销往中国大陆，销往美国的占比为7%。

尽管DUV光刻机不是最先进的，但可以满足制造涵盖大部分数字芯片和几乎所有的模拟芯片，基本满足当下中国企业的需求。

而此次一旦“最先进的”DUV光刻机受限，对于中芯国际、华虹半导体等中国芯片制造商来说，都可能会受到沉重打击。

不过，有消息称，尽管官网显示TWINSCAN NXT:1980Di 分辨率在38nm左右，但是通过多重曝光，依然可以支持到7nm。只不过，步骤更复杂、成本更高，良率可能也会有损失。

资料显示，早在2018年，长江存储和华力二期订购的NXT:1980Di已经成功进厂安装，支持两家晶圆厂生产。

此外，有消息称，2018年底，NXT:2000i也首次进入中国，进入SK海力士位于无锡的工厂；NXT:2050i型光刻机也已经进入中国，但具体未透露哪些厂商有采用。

因此综合来看，从市场需求角度，短期内荷兰将光刻机出口限制范围扩大，对于中国汽车产业芯片供应影响不大。

毕竟，汽车端，除了智能座舱、智能驾驶所需的AI芯片以外，多数汽车芯片只需要28nm制程就可以满足。

有意思的是，就在几天前，“中芯国际已经实现14nm工艺规模量产，良品率达到了世界领先水准”又被拿出来反复提及。

有芯片专家对赛博汽车表示，目前中芯国际14nm确实已经基本可以量产化了，正在开展7nm和5nm的攻关。

但需要注意的是，可以量产并不代表一劳永逸。一旦光刻机等关键设备被限制，一方面，中芯国际面临扩产难；另一方面，面临半导体材料损耗等问题。上述人士称，“更先进工艺短期内也很难有突破”。

此外，更高制程光刻机的限制对于当下中国下一代更高制程芯片的研发和量产，会造成“致命”打击，且目前基本无解。

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设计/封测赶超，正试图追赶芯片制造环节

荷兰对中国限制出口半导体设备并非突然，今年1月底，美国、荷兰与日本即表示，在经过数月的谈判后，最终就共同限制向中国出口半导体设备达成共识。

针对于此，针对今年1月美日荷三国达成对华出口限制的协议，中国半导行业协会曾发布声明称，此举如果成为现实，在对中国半导体产业造成巨大伤害的同时，也将对全球产业及经济造成难以估量的伤害，对全球最终消费者的利益造成长期伤害。

值得一提的是，ASML也并非没有担忧。其CEO Peter Wennink（彼得·温宁克）在1月25日接受采访时曾表示，美国主导的针对中国的半导体出口限制措施，最终会促使中国在高端芯片制造设备领域成功研发出自己的技术。

温宁克表示，中国的半导体公司“必须参与全球竞争”，所以他们才想购买非中国制造的设备，“如果无法得到这些机器，他们就会自己研发。这需要时间，但最终他们会实现目标”。温宁克表示，“中国的‘物理定律’和这里的一样，你越给他们施加压力，他们越有可能加倍努力”，以制造能够与ASML敌的光刻设备。

Δ 图片来源：方证证券研究所

中国企业确实在为此努力。

据上海微电子称，公司已经可以造出90nm制程的光刻机，并表示将在近两年交付首台国产28nm光刻机。尽管相比目前业界最领先的荷兰ASML公司的7nm、5nm EUV光刻机，相差几代产品的距离，但满足大多数成熟工艺需求。

一片芯片的诞生，需要经历设计、生产、封测三大关键步骤。

在设计环节，我国企业正在处于快速追赶的阶段，且实现一些实质性的突破，例如在移动处理器方面，华为海思、紫光展锐已经进入世界前列。

在封测领域，我国已经形成明显优势。根据Chip Insight统计，按照总部所在地划分，2022年前十大委外封测公司中，中国台湾有五家，市占率为39.36%，中国大陆有四家，市占率为24.54%。

我国芯片产业链的最大短板在于制造环节，如果再往上游追溯，则是由于设备和材料外采受到制约、且自主支撑不足导致。

一旦中国攻克“芯片制造设备和材料”堡垒，则想象空间无限放大。

“国产光刻机要进步到14nm以下，大约还需要5到10年时间，在此期间中国芯片产业会面临极大困境。”有行业人士认为，目前来看，芯片制造设备和材料中国势必要拿下。一旦实现，全世界只有中国能做到掌握芯片全产业链，届时芯片产业最终会跟光伏产业一样，成为全球龙头。

人类工业最后一个堡垒，芯片产业，会被中国掌控吗？我们保持期待。

原文标题:荷兰扩大光刻机出口管制，中国芯片产业面临阵痛时刻