當(dāng)?shù)貢r(shí)間7月5日,據(jù)彭博社援引知情人士透露,美國(guó)政府正在向荷蘭、日本施壓,要求光刻機(jī)制造商阿斯麥(ASML)和尼康(Nikon)禁止向中國(guó)大陸出售制造全球大量芯片所需的主流技術(shù)。此舉將使現(xiàn)有向中國(guó)出售最先進(jìn)系統(tǒng)的限制范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,旨在挫敗中國(guó)成為全球芯片生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)者的計(jì)劃。
該知情人士稱,此前ASML就已經(jīng)無(wú)法將其最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)工具運(yùn)往中國(guó)了,但美國(guó)政府希望將限制范圍擴(kuò)大至老款DUV光刻機(jī)設(shè)備等。這些機(jī)器雖然比先進(jìn)技術(shù)落后了一代,但仍然是制造汽車、手機(jī)、電腦,乃至機(jī)器人所需的某些非先進(jìn)芯片的最常用設(shè)備。
除此之外,美國(guó)政府還試圖在對(duì)中國(guó)禁售光刻機(jī)方面向日本施加壓力,因?yàn)槿毡灸峥倒驹贏rFi光刻機(jī)領(lǐng)域占有少量的市場(chǎng)份額。
▲彭博社相關(guān)報(bào)道截圖
據(jù)悉,擴(kuò)大對(duì)華光刻機(jī)出口限制的這一提議,是由美國(guó)商務(wù)部副部長(zhǎng)唐?格雷夫斯(Don Graves)在5月底至6月初訪問荷蘭和比利時(shí)期間提出的。當(dāng)時(shí)他還參觀了ASML總部,并與ASML首席執(zhí)行官彼得?溫寧克(Peter Wennink)討論了供應(yīng)鏈問題。
ASML為何受制于美國(guó)?
看到上述消息,不禁讓人產(chǎn)生疑惑:ASML是一家在荷蘭成立的公司,但為什么要受制于美國(guó)?
我們都知道,荷蘭ASML公司是全球最大的光刻機(jī)制造企業(yè),但它其實(shí)也是一家集成工廠,其光刻機(jī)所需要的元件超過八成都是在荷蘭以外的經(jīng)濟(jì)體獲取的,特別是其中的關(guān)鍵技術(shù)和元件更是來自于美國(guó)。
正是由于ASML的核心技術(shù)和元件來自于美國(guó),因此一臺(tái)售價(jià)昂貴的光刻機(jī)最后留給ASML的利潤(rùn)其實(shí)并不高,美國(guó)企業(yè)已經(jīng)拿走了相當(dāng)比例的利潤(rùn),而這也是美國(guó)企業(yè)的一貫做法——取得壟斷地位的行業(yè)都會(huì)將產(chǎn)品賣出高價(jià),獲取豐厚的利潤(rùn)。
與此同時(shí),ASML的幾大客戶,比如Intel、臺(tái)積電和三星等都深受美國(guó)影響。其中,Intel是美國(guó)企業(yè),臺(tái)積電的部分核心技術(shù)也來自于美國(guó),三星不僅技術(shù)來自于美國(guó),就連它的大多數(shù)股份也被美國(guó)企業(yè)所持有。另外,臺(tái)積電和三星的客戶也主要是美國(guó)企業(yè),尤其是臺(tái)積電有近七成的收入來自美國(guó)市場(chǎng)。
如此情況下,美國(guó)可謂是抓住了ASML的命脈,不聽從美國(guó)的要求,那么ASML就無(wú)法組裝出光刻機(jī),更無(wú)法將光刻機(jī)銷售出去。
盡管ASML在全球芯片制造產(chǎn)業(yè)中扮演著一個(gè)非常重要的角色,但鑒于以上種種原因,如果未來某天ASML無(wú)法再保證DUV或者EUV光刻機(jī)的正常供應(yīng)了,那么像臺(tái)積電、三星等世界頂尖的芯片代工廠都會(huì)受到不利的影響,屆時(shí)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展也會(huì)陷入瓶頸。
DUV與EUV有什么區(qū)別?
分析完ASML公司的基本情況,我們?cè)賮砜匆幌麓舜巍敖睢鄙婕暗睦峡頓UV光刻機(jī),相較于EUV光刻機(jī)到底有什么區(qū)別?
首先,二者最大的區(qū)別就在于光源的不同。
DUV光刻機(jī)使用的是較為普通的深紫外線(Deep Ultraviolet Lithography),其光源波長(zhǎng)為193nm。
而EUV光刻機(jī)使用的則是極深紫外線(Extreme Ultraviolet Lithography),其光源波長(zhǎng)為13.5nm。需要說明的是,這一光源并非地球上天然存在的光線,而是需要特定的技術(shù)和設(shè)備才能制造出來的。
相比DUV光刻機(jī)的光源,EUV光刻機(jī)的光源更短,故而折射率更大、能量更大。
其次是光路系統(tǒng)的區(qū)別。
DUV光刻機(jī)的光路,主要利用光的折射原理,而且透鏡和晶圓之間可以采用不同的介質(zhì)來改變光刻性能。
反觀EUV光刻機(jī),主要利用光的反射原理,而且由于光源的特殊性,需要真空操作。因?yàn)闊o(wú)論是水分子,還是空氣中的其它介質(zhì),都會(huì)讓光源被吸收,從而造成損失。
再則是鏡頭質(zhì)量要求的區(qū)別。
相比DUV光刻機(jī),條件特殊且系統(tǒng)復(fù)雜的EUV光刻機(jī)對(duì)鏡頭質(zhì)量更加嚴(yán)格。
有資料顯示,EUV光刻機(jī)需要反射透鏡具備極高的光學(xué)精度,同時(shí)還需要反射鏡表面鍍有采用Mo/Si多層膜結(jié)構(gòu),以便于實(shí)現(xiàn)最佳反射率。
最后,從制程范圍來看,DUV光刻機(jī)只能生產(chǎn)7nm以上制程的芯片;而ASML制造出的EUV光刻機(jī)是生產(chǎn)7nm和5nm,甚至是3nm芯片的核心設(shè)備,因此更為高端。
上述種種區(qū)別,造就了DUV和EUV光刻機(jī)在應(yīng)用和價(jià)值上的最終區(qū)別。據(jù)悉,DUV的價(jià)格為2000-5000萬(wàn)美元/臺(tái)不等;而EUV的價(jià)格則是1-3億美元/臺(tái)。目前,荷蘭ASML公司幾乎壟斷了世界上的高端光刻機(jī),且產(chǎn)量非常少,價(jià)格昂貴。
荷蘭ASML是什么態(tài)度?
作為制造芯片最先進(jìn)的設(shè)備,光刻機(jī)的先進(jìn)程度等因素直接決定了芯片的制程工藝。如果上述消息屬實(shí),這也意味著美國(guó)對(duì)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的全面圍堵。
畢竟,具備7nm以下制程芯片制造能力的EUV光刻機(jī),早在2020年初就因?yàn)槊绹?guó)政府的壓力而禁止出口到中國(guó)了,而國(guó)內(nèi)目前能夠自主制造的芯片制程仍停留在28nm。如果荷蘭同意限制ASML向中國(guó)出售DUV光刻機(jī),這將使得限制禁止進(jìn)入中國(guó)的芯片制造設(shè)備的范圍和類別進(jìn)一步擴(kuò)大,由此可能對(duì)中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體等中國(guó)大陸芯片制造商造成嚴(yán)重打擊。
雖然國(guó)內(nèi)也有一家光刻機(jī)廠商,名為上海微電子,但它目前所能生產(chǎn)出的最先進(jìn)的光刻機(jī)精度只有22nm,與ASML相比還是有一定差距的。
所以,現(xiàn)在有一個(gè)問題至關(guān)重要:ASML到底是什么態(tài)度?
針對(duì)此事,ASML發(fā)言人表示,“這種討論并不新鮮,目前公司尚未作出任何決定,我們不會(huì)對(duì)傳言加以臆測(cè)或評(píng)論?!?/p>
而尼康發(fā)言人也表示,“我們沒有關(guān)于此事的信息可以透露?!?/p>
另?yè)?jù)上述知情人士透露,目前荷蘭尚未同意對(duì)ASML向中國(guó)芯片制造商出口的任何額外限制,這可能會(huì)損害該國(guó)與中國(guó)的貿(mào)易關(guān)系。由于無(wú)法從荷蘭獲得出口許可證,ASML已經(jīng)無(wú)法將其最先進(jìn)的、每臺(tái)售價(jià)約1.6億歐元的EUV光刻機(jī)運(yùn)往中國(guó)了。
與此同時(shí),荷蘭首相馬克?呂特(Mark Rutte)不久之前也在公開場(chǎng)合表示,反對(duì)改變與中國(guó)的貿(mào)易關(guān)系。
而ASML首席執(zhí)行官彼得?溫寧克(Peter Wennink)此前也曾表明態(tài)度,反對(duì)禁止向中國(guó)出口DUV光刻機(jī)。他認(rèn)為,對(duì)華技術(shù)出口管制不僅不能阻止中國(guó)的技術(shù)進(jìn)步,反而會(huì)最終損害美國(guó)經(jīng)濟(jì),最終搬了石頭砸自己的腳。
從歷史經(jīng)驗(yàn)可以看出,“惡意限制”絕不是一個(gè)國(guó)家絕對(duì)領(lǐng)先的好方法。如果ASML對(duì)中國(guó)停售關(guān)鍵芯片制造設(shè)備,必將會(huì)導(dǎo)致它未來的路越走越窄。