全球芯片技术发展的速度非常快,早两年还在讨论28nm,14nm,如今已经到了7nm,5nm。台积电和三星的3nm都快要量产了,据了解,英特尔14代酷睿,苹果iPhone都将会采用3nm工艺。
在手机和电脑这两大电子消费品类上,谁掌握了最先进的制程,谁就能赢得市场。我国的华为曾经通过自研的麒麟芯片,在手机领域取得过世界第一的成绩。但由于美国限制,台积电断供,而大陆市场的芯片制程又比较落后,所以华为手机最后一落千丈。
想要生产高端芯片,就必须要有高端的光刻机。目前小于5nm的芯片晶圆,只能用EUV光刻机,而全球市场上,只有ASML公司能够生产。
光刻机是芯片制造的核心设备,在上世纪八九十年代,光刻机的王者主要来自日本的佳能尼康,以及美国公司,生产436nm、365nm光刻机。到了90年代,深紫外线DUV光刻机开始出现,大大提高了芯片的性能,带领电子等行业快速发展。而第一台极紫外线EUV光刻机在2010年出现,发展到今日也不过10年时间。
ASML公司原本只是飞利浦旗下的一家小公司,在1997年加入由美国能源部牵头组建的EUVLLC前沿技术组织,让ASML迎来了快速发展。之后又收购了光源光刻制造商Cymer,技术再上一层。
一台光刻机的制造非常复杂,要用到很多国家的零部件,比如美国公司提供激光器、极紫外光源、机电设备等等,零部件占比高达27%。也就是说ASML的光刻机不但用到了美国的技术,还用到美国的零部件。
因此,ASML公司虽然是荷兰的,但美国的话语权却很高。在2019年,在美国的施压下,ASML就不能向中国大陆出售最先进的EUV光刻机,这就严重影响了我们的芯片制造的发展。
对于出货限制,让我们开启了芯片自研热潮。就如倪光南院士所说:技术买不来,换不来,还是要靠自己。所以,不少企业和机构开启了光刻机突破,就在去年上海微电子集团28nm光刻机通过了技术检测和认证,相信用不了多久就可以量产了,这样一来,大部分的芯片也都能生产了。
我们技术的不断突破,显然让ASML着急了。不卖高端光刻机给我们,那就一步步突破,相信总有一天可以造出来。所以,在2022年一季度ASML一口气给大陆出口了23台DUV光刻机,主动示好的态度非常明显。
实际上,需要用到高端芯片的只有手机、电脑等领域,而像汽车、家电、物联网、5G等领域,中低端芯片就可以满足,也就是说只需要DUV光刻机就可以制造。在2021年,ASML出售了42台EUV光刻机,占其光刻机出货总量的13.59%,DUV光刻机才是主要市场。
如果丢失了DUV光刻机,那对于ASML将是致命的。我国已经成为了全球最大的芯片消费市场,对光刻机的需求也很大。大陆是ASML第三大市场,它是不可能放弃的。
因此,当有消息传出美国将进一步限制ASML对中国大陆出售设备,在禁售EUV光刻机后,连DUV光刻机也想不卖给我们,真的是霸道之极。
对于这个要求,ASML首席执行官直接摊牌了,表示中国大陆是全球半导体产业的重要参与者,也是非常重要的供应商,要小心做事。虽然没有直接表态,但在外媒看来,这就等于是对美国的无理要求说“不”。
面对美国的强硬,ASML已经让步一次,这一次该怎么办?是继续遵守要求,还是拒绝呢?其实,ASML也只有两条路可以走,一条是展开游说,让美国放弃这个想法。毕竟连DUV光刻机都禁售了,基本上等于放弃了中国大陆市场,那带来的损失很大。而且还会让我们加快光刻机的研发,届时ASML会多出很多强大的对手。
另一条是投入更多资源,提升自研比例。目前DUV光刻机包括KrF、ArF、ArFi这三种,这些年ASML也在加大自主研发,提高自给率,减少对外的依赖。只有这样,ASML才能提高自己的话语权,而不是受制于人,想赚钱都不行。
实际上,ASML已经有动作,在中国大陆加大投资,扩充团队,这其实就是它的态度,中国大陆不但不会放弃,还要加大合作。当然,对于我们来说,不管ASML怎么表态,我们都不能把希望寄托在它身上,还是要继续加大技术研发,在光刻技术上实现突破。
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