日本23種高性能半導(dǎo)體制造設(shè)備出口管制7月23日生效。 此舉旨在防止中國生產(chǎn)先進(jìn)半導(dǎo)體，也是對美國收緊對華限制的響應(yīng)。
據(jù)了解，日本此次限制出口的23種半導(dǎo)體材料和設(shè)備中包括了多種關(guān)鍵性材料，例如氟化氫、蝕刻液、聚酰亞胺和高純度氮等，適用于半導(dǎo)體制造過程中不同階段。
事實(shí)上除了日本半導(dǎo)體設(shè)備和材料對中國出口管制之外，ASML光刻機(jī)早就對中國半導(dǎo)體公司下手了。
2023上海半導(dǎo)體展會(huì)上，長江存儲(chǔ)CEO陳南翔：“美國禁用光刻機(jī)的配件，長江存儲(chǔ)連零件都拿不到”，“國產(chǎn)替代連退路都沒有?！?o:p style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">
陳南翔表示：現(xiàn)在長江存儲(chǔ)現(xiàn)在的問題不是買不到芯片的先進(jìn)設(shè)備了，而是以前設(shè)備零件都買不到了。這就導(dǎo)致設(shè)備壞了，連修都修不了！而只能像廢鐵那樣攤在那里。
上海半導(dǎo)體展會(huì)上，長江存儲(chǔ)CEO陳南翔的講話引起了巨大的轟動(dòng)和震驚。他的言論揭示了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和困境。
最有潛力的大陸市場
對于ASML來說，中國大陸2022年貢獻(xiàn)15%的營收。雖然比不上臺(tái)灣和韓國等地區(qū)，但是對于ASML來說，中國大陸市場潛力是最大的。
眾所周知，ASML股權(quán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜美國資本是ASML最大股東，能從中國大陸賺多少錢也并不是荷蘭ASML說了算。在當(dāng)下我國加大對半導(dǎo)體投資的現(xiàn)狀下，對光刻機(jī)的需求將節(jié)節(jié)攀升，若是拋開半導(dǎo)體設(shè)備禁運(yùn)，未來我國對ASML的業(yè)績貢獻(xiàn)將更有潛力。
根據(jù)阿斯麥年報(bào)，2020年~20223年間，中國大陸市場對ASML營收占比分別是18%、17%、15%呈逐年下滑的態(tài)勢，并不是說上海微電子的國產(chǎn)光刻機(jī)崛起了實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，而是買不到ASML先進(jìn)的光刻機(jī)了。
過去，針對中國光刻機(jī)禁運(yùn)ASML表示只限制幾款高端機(jī)型，而且可能會(huì)推出中國的特供版，以求繞開美國管制。從商業(yè)角度來看，ASML在國家政治斗爭中也是犧牲品，ASML正在逐漸損失中國這個(gè)潛力巨大的客戶。
在當(dāng)下，消費(fèi)電子出貨量不佳，對半導(dǎo)體的拉動(dòng)疲軟。半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域ASML獨(dú)占鰲頭，中國大陸市場非常需要ASML的產(chǎn)品，不僅僅是ASML高端DUV和EUV光刻機(jī)，還有測試、掃描設(shè)備等等。在過去中國大陸的晶圓廠招標(biāo)ASML頻繁中標(biāo)。
光刻機(jī)我國能否自力更生？
從長江存儲(chǔ)CEO陳南翔在會(huì)上表述，當(dāng)下ASML高端DUV和EUV光刻機(jī)與中國無緣，除此之外已經(jīng)采購光刻機(jī)的配件、零部件也難如登天，中國大陸若喪失ASML技術(shù)支持，又能否自力更生？
壓力給到上海微電子，作為主機(jī)廠目前量產(chǎn)90nm光刻機(jī)，可以滿足WiFi、LCD驅(qū)動(dòng)、電源管理、射頻以及各類數(shù)模混合芯片的需求。據(jù)了解28nm也技術(shù)已經(jīng)突破交付了樣機(jī)，但是還沒有量產(chǎn)。
但是從全局的角度看，光刻機(jī)國產(chǎn)替代并不是上海微電子一家的責(zé)任，因?yàn)橐悦绹鵀槭椎膰也还庀拗乒饪虣C(jī)整機(jī)出口，零部件以及配套設(shè)施也加以限制。想實(shí)現(xiàn)光刻機(jī)國產(chǎn)化需要有一個(gè)完整上下游供應(yīng)鏈，各方向都實(shí)現(xiàn)突破，才能夠真正擺脫限制。
ASML之所以能夠成為全球獨(dú)一無二的光刻機(jī)供應(yīng)商，主要就是背后有一套強(qiáng)大的供應(yīng)商體系，能夠滿足ASML各種技術(shù)要求。從光刻機(jī)的5大核心組件來看，中國大陸的國產(chǎn)化水平到底怎么樣？
1，激光光源是最核心的零部件，從光刻機(jī)的發(fā)展路徑來看，歷經(jīng)了三代光源類型，分別是紫外光、深紫外光和極紫外光，從具體的光源技術(shù)來看的話，依次是g線、I線、krf，Arf和EUV一共5代。
國際上能夠提供EUV光源的公司只有兩家，一個(gè)是美國的Cymer，一個(gè)是日本的Gigaphoton。
而在中國大陸科益宏源已經(jīng)突破了Arf光源，供應(yīng)上海微電子28nm光刻機(jī)。包括干式190nm，也包括浸潤式190nm都已經(jīng)攻克了，EUV光源是由中科院長春光機(jī)所與哈工大聯(lián)合攻克的。
2，光刻機(jī)物鏡系統(tǒng)，奧普光電已經(jīng)做到90nm制程水平，但是與國際水平的差距是非常懸殊的。光刻機(jī)其實(shí)某種程度上就是個(gè)照相機(jī)，光學(xué)技術(shù)是它最核心的壁壘之一。
光刻機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)主要就包括了物鏡、反射鏡、偏振器、濾光片和光纜等幾大組件，其中物鏡的難度系數(shù)是最高，目前德國蔡司是其中翹楚。ASML是蔡司在光刻機(jī)光學(xué)業(yè)務(wù)上的獨(dú)家客戶。ASML EUV光刻機(jī)物鏡系統(tǒng)的鏡面誤差在原子級別只有0.025nm，這個(gè)水平中國大陸暫時(shí)難以望其項(xiàng)背。
3，雙工臺(tái)在中國大陸清華大學(xué)和華卓精科合作已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了10米，注意這里的10nm指的是運(yùn)動(dòng)精度為10nm。相比之下ASML為2nm.
4，浸潤系統(tǒng)方面，浙江啟爾機(jī)電已經(jīng)突破了Arif技術(shù)。在這里我們再解釋一下 DUV光刻機(jī)是分為krf、Arf和Arfi三中。雖然國產(chǎn)光刻機(jī)還停留在干式 DUV，但是Arfi技術(shù)已經(jīng)初具水平。
5，涂膠顯影設(shè)備，中國大陸在這個(gè)方面的龍頭企業(yè)是沈陽的芯源微，在2022年就已經(jīng)宣布在28nm及以上制程實(shí)現(xiàn)了全面國產(chǎn)化替代。那么這一類設(shè)備主要包括涂膠機(jī)、噴膠機(jī)和顯影機(jī)等等。在全球范圍內(nèi)涂膠顯影設(shè)備領(lǐng)域是一個(gè)高度壟斷的行業(yè)，有接近90%的市場被日本的東京電子占據(jù)，芯源微占比約0.7%。
光刻膠krf已經(jīng)突破，Arf待突破。根據(jù)光源的不同，每一種光刻機(jī)都會(huì)有單獨(dú)的一種光刻膠來適配，而目前中國大陸的對外依賴程度高達(dá)80%，根據(jù)上市公司的公告數(shù)據(jù)用于6英寸晶圓的j線I線光合膠自給率只有20%，而適用于8英寸晶圓的krf光合膠已經(jīng)突破，但是自給率也小于5%。
而12英寸晶圓要用到的Arf光合膠目前依然需要進(jìn)口，其中生產(chǎn)krf光合膠的這家企業(yè)是北京科華應(yīng)該是目前唯一量產(chǎn)的一家。
整體來說中國大陸的光刻機(jī)從整機(jī)來看已經(jīng)是第四代的水平，但是從本土供應(yīng)鏈來看，木桶效應(yīng)還比較的明顯，尤其是光刻膠這類耗材仍然是嚴(yán)重依賴進(jìn)口。