從手機、家電、汽車等C端產品,到衛星通訊、飛彈、航母等國防裝備,各行各業都離不開小晶元的支撐。 光刻機作為晶元製造行業的“皇冠上的明珠”,是晶元製造過程中的關鍵裝置,光刻機技術直接決定了晶元的效能和成本,影響著千行百業數位化、智慧型化發展的步伐。
目前,國內光刻機技術與海外技術實力還存在差距,我國光刻機裝置幾乎全部進口。 荷蘭光刻機巨頭ASML壟斷了全球光刻機市場份額,掌握了世界上最先進的光刻機技術,因此荷蘭也是中國最大的光刻機進口國。
然而,隨著荷蘭加入美國對華晶元出口管制陣營,並撤回ASML對華的部分出口許可證,中國半導體產業再次掀起波瀾,光刻機國產化充滿挑戰。
大量購買光刻機並為“冬天”囤積糧食?
根據中國海關總署的資料,2023年,我國光刻機進口總量為87臺54億美元,同比增長1209%,其中,723億美元,同比增長1838%,荷蘭進口佔進口總額的82%6%,同比增長18%3個百分點。
資料顯示,中國光刻機進口總量飆公升,2023年,中國從荷蘭ASML公司進口和採購了價值近600億元的光刻機。 對於這種“大規模”現象,目前業內有兩種觀點:
首先,從2024年1月1日起,中國大陸企業將很難獲得出口許可證,因此此前很多企業已經突擊進口光刻機,並在緊急情況下囤積“過冬”。
其次,為了滿足晶元產能需求,將進一步突破晶元技術,提高晶元效能,降低晶元成本。
雖然中國大陸的半導體企業已經抓住了囤貨光刻機的視窗,但美國對荷蘭出口管制的禁令也收緊了,“卡脖子”的關鍵繩索悄然落下。
近日,荷蘭部長表示,由於擔心相應裝置被用於軍事目的,荷蘭**撤銷了ASML部分產品對中國的出口許可證。
近日,ASML也證實,今年將無法向中國出口NXT:2000i及以上浸沒式裝置的訊息,包括NXT:2050i和NXT:2100i光刻系統等裝置型號,少數中國大陸晶圓廠將無法獲得出口許可證來運送NXT:1970i 1980i浸沒式裝置。
荷蘭**撤銷ASML對中國的部分出口許可證有何影響?
據悉,此次限出口的2050i和2100i是目前最先進的DUV光刻機型號,可廣泛應用於40nm以下的工藝容量,對應28nm、14nm、10nm和7nm四大工藝節點。
簡而言之,NXT:2050i和NXT:2100i光刻系統有能力在7nm工藝上生產晶元,理論上在5nm工藝上生產晶元。
結合目前華為等國內晶元企業的技術水平,中國有望在近兩年進入5nm晶元市場,而這批DUV裝置的禁運恰好是國內晶元行業“稍加力氣就能摸到”的範圍。
國內先進工藝晶元產能不斷攀公升,此次禁令無疑給國內半導體產業的發展帶來了新的挑戰。
除了影響晶元產能的擴張外,更大的影響在於先進光刻系統的禁運將帶動上下游產業鏈的集體“去美化”。 在這波浪潮中,中國晶元製造產業不得不“重頭再來”——每個晶元工藝節點和產業環節的重塑都將耗費巨大的經濟和時間成本。
另一方面,在時代的推動下,光刻機國產化的步伐將越來越堅定,並不斷向前邁進。 “去美化”不僅是必經之路,更是激發國內科技企業自主研發和創新的強大引擎,必將點燃國產半導體的“核心之火”。
面對新一輪的挑戰,國產光刻機亟需“破局”。
沒有先進光刻機的支撐,國產光刻機的自給率亟待提高,如何打破這種局面?
摒棄幻想,做好戰鬥準備》,這應該是打破光刻機國產化局面的關鍵。
結合進口資料,ASML將出於商業原因在2023年下半年給予中國大陸企業大規模光刻機出貨量,力爭在禁令生效前滿足中國客戶和“搶購”光刻機的要求。
但是,ASML沒有能力規避像NVIDIA這樣的監管措施,因為ASML光刻機的核心部件來自德國和美國。
在整個光刻機零件市場中,荷蘭腔和英國真空佔32%,美國光源佔27%,德國光學系統佔14%,日本材料佔27%。
以ASML技術最高端的EUV光刻機為例,光刻機擁有多達10萬個零件,來自全球5000多家龍頭企業,其中核心光源,尤其是EUV光源,幾乎完全被美國Cymer公司壟斷。
因此,國內企業寄希望於ASML“繞過封鎖”,轉售先進工藝光刻機是不現實的,他們仍然需要自力更生。
目前,一些日國內企仍在全力攻克DUV光源,該光源不如EUV光源,與ASML的標準仍有差距。 反對者不會停止等待中國晶元製造迎頭趕上,面對新一輪的挑戰,光刻機和晶元的國產化還有很長的路要走。
要突破技術封鎖,就需要加強自主研發,堅持不懈地攻克光刻機零部件技術中的關鍵難題,提高國產光刻機的技術水平和市場競爭力。
光刻機國產化的推進關係到我國晶元技術的發展,國內半導體企業需要提公升自身的研發實力,從每個工藝節點到產業環節,每一步都需要穩步走,確保每乙個環節都穩定可靠,才能真正實現晶元產業的自主可控。
寫在最後
目前,我國90nm工藝光刻機已完成專案驗收工作,即上海微電子推出的SSX600系列光刻機,但與國外最先進水平相比仍有一定的差距; 華卓精科、科益巨集源、奧普光學等企業在雙工件工作台、光源、光學鏡片等方面也取得了一些進展,但仍需進一步加快研發速度,縮小與國際先進水平的差距。
國內光刻機的技術實力與國外相比還有差距,零部件的突破性進展也不同,但只要千千萬萬的追隨者不懈努力攻堅克難,我們相信“相信”的力量就能實現。