近日，芯片制造領(lǐng)域再起波瀾。芯片制造設(shè)備商荷蘭ASML一反常態(tài)，居然拒絕漂亮國(guó)“禁令”，繼續(xù)向中國(guó)交付光刻機(jī)。

這原本是一件喜事，這或許能夠解決麒麟芯片的制造問(wèn)題，“麒麟+鴻蒙”或許就在眼前，但實(shí)際上，這又是一個(gè)“套路”。

據(jù)悉，荷蘭ASML交付給國(guó)內(nèi)企業(yè)的光刻機(jī)并沒(méi)有7nm以下所需的EUV（極紫外）光刻機(jī)。而是DUV（深紫外）光刻機(jī)，這究竟是怎么回事呢？

EUV光刻機(jī)與DUV光刻機(jī)有何不同？

芯片制造的關(guān)鍵就是光刻，這和平板印刷有些類似。

平板印刷是一種在平整的金屬板上印刷的方法，這種表面已經(jīng)制作好，因此油墨只會(huì)粘在要印刷的圖案上。

在芯片光刻過(guò)程中，金屬板就是硅片，墨水是沉積、通過(guò)光刻和蝕刻工藝的結(jié)合，制造出所需的電路。制造過(guò)程需要光學(xué)曝光，因此被稱為光刻。制造設(shè)備也稱為光刻機(jī)。

由于制程范圍、發(fā)光原理、光路系統(tǒng)不同，光刻機(jī)又分為DUV光刻機(jī)和EUV光刻機(jī)。

那么你知道二者有什么區(qū)別嗎？

1、制程范圍不同

DUV光刻機(jī)：?jiǎn)喂ぷ髋_(tái)制程在25nm以上，雙工作臺(tái)在14nm以上，英特爾通過(guò)技術(shù)改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了雙工作臺(tái)10nm工藝。

EUV光刻機(jī)：10nm以下芯片制造，同時(shí)是7nm、5nm、3nm制程必需設(shè)備。

2、發(fā)光原理不同

DUV（深紫外）：光源為準(zhǔn)分子激光，波長(zhǎng)為193納米。

它利用了光的折射原理，這意味著它使用了兩套鏡頭（折射和反射）元件，用于引導(dǎo)和調(diào)節(jié)來(lái)自激光器的光。最終抵達(dá)晶圓。

EUV（極紫外）：光源為EUV光子，光源的波長(zhǎng)則為13.5納米。

它利用光的反射原理，首先用高強(qiáng)度激光器（35KW）發(fā)射出激光，然后打中下落的錫滴，恰巧形成波長(zhǎng)為13.5nm的光子。然后反射到晶圓上，

3、光路系統(tǒng)不同

DUV（深紫外）：光路為液體

沉浸式光刻機(jī)在投影透鏡與晶圓之間，填入去離子水，使得193nm的光波等效至134nm。

EUV（極紫外）：光路為真空

它直接反射激光，通過(guò)光路抵達(dá)晶圓，為了防止極紫外光被吸收，因此光路必須是真空的。

通過(guò)簡(jiǎn)單的對(duì)比，我們知道EUV光刻機(jī)更加精密、制造難度更大，所生產(chǎn)的芯片也更加高端。

蘋果的A系列芯片、高通驍龍芯片、華為麒麟芯片、聯(lián)發(fā)科天璣芯片等都是由EUV光刻機(jī)制造的，沒(méi)有EUV光刻機(jī)也就無(wú)法制造出高端的智能手機(jī)芯片。

而高端EUV光刻機(jī)被荷蘭ASML壟斷，DUV光刻機(jī)也僅有為數(shù)不多的幾家企業(yè)能夠制造。

ASML在光刻機(jī)領(lǐng)域有多強(qiáng)？

先來(lái)看一組數(shù)據(jù)：

2021年，全球光刻機(jī)市場(chǎng)達(dá)到了1076億元的規(guī)模，較上一年增長(zhǎng)了8.9%。共交付478臺(tái)各種類型的光刻機(jī)，較上一年增長(zhǎng)15%（65臺(tái)）。

出貨榜前三位分別是：荷蘭ASML、日本尼康、日本佳能

ASML出貨309臺(tái)，占據(jù)了64.6%的市場(chǎng)份額，銷售額達(dá)到了854億，占比79%。

其中，高端機(jī)型（EUV光刻機(jī)）出貨42臺(tái)，占據(jù)100%的市場(chǎng)份額。

中端市場(chǎng)（DUV光刻機(jī)）出貨103臺(tái)，占據(jù)93.6%的市場(chǎng)份額。

低端市場(chǎng)（KrF機(jī)型）出貨131臺(tái)，占據(jù)75%的市場(chǎng)份額。

i Line機(jī)型出貨33臺(tái)，占據(jù)21.7%的市場(chǎng)份額。

從數(shù)據(jù)中可以看出，ASML壟斷了EUV光刻機(jī)市場(chǎng)，掌控了DUV光刻機(jī)市場(chǎng)，絲毫不給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手機(jī)會(huì)。

那么ASML制造的EUV光刻機(jī)都賣給了誰(shuí)？

一半賣給了臺(tái)積電，剩余的被三星、英特爾瓜分。

為什么呢？

臺(tái)積電是ASML的貴人，而三星、英特爾是ASML的股東。

早年的光刻機(jī)市場(chǎng)被尼康把控，當(dāng)時(shí)全球一半的光刻機(jī)由尼康制造，而ASML只是小角色。

1999年，光刻機(jī)迭代至157nm，尼康投入了幾十億美元，依然無(wú)法攻克光源問(wèn)題。此時(shí)臺(tái)積電的“林本堅(jiān)”提出了解決方案。

他說(shuō)：“不就是把光變細(xì)嗎？通過(guò)水折射一下不就細(xì)了嗎？為什么一定要在空氣里傳播？”

然而如此簡(jiǎn)單的方案并沒(méi)有被尼康采納，因?yàn)槟峥挡幌氤姓J(rèn)自己花費(fèi)幾十億美元無(wú)法解決的問(wèn)題，如此輕而易舉的被攻破。

最后，林本堅(jiān)找到了ASML，一番交談后，雙方達(dá)成了協(xié)議。

2003年，ASML和臺(tái)積電共同推出了沉浸式光刻機(jī)，光源波長(zhǎng)僅為132nm，這臺(tái)光刻機(jī)可以制造65nm工藝的芯片。

尼康在157nm節(jié)點(diǎn)敗給了ASML。

ASML乘勝追擊，一舉拿下了65nm、45nm、32nm工藝制程，將摩爾定律向前推動(dòng)了三代，ASML也超越了尼康成為了最先進(jìn)的光刻機(jī)制造公司。

隨著智能手機(jī)快速的發(fā)展，28nm、14nm芯片已經(jīng)無(wú)法滿足智能手機(jī)的需求，此時(shí)芯片制造工藝迫切需要更新迭代。

為了延續(xù)摩爾定律，進(jìn)一步贏得市場(chǎng)，ASML決定研發(fā)EUV光刻機(jī)。這和芯片制造公司臺(tái)積電、三星、英特爾不謀而合。

于是臺(tái)積電投資ASML8.38億歐元，三星投資5.03億歐元、英特爾投資41億歐元。這些資金主要用于EUV光刻機(jī)的研發(fā)。

當(dāng)ASML宣布EUV光刻機(jī)研發(fā)成功，制造工藝突破7nm后，尼康徹底認(rèn)輸了。ASML成為了光刻機(jī)最強(qiáng)制造企業(yè)，也成為了光刻機(jī)的代言人。

ASML成功后，并沒(méi)有忘記昔日的恩人，它將產(chǎn)品優(yōu)先賣給了臺(tái)積電、三星、英特爾。其他企業(yè)想買一臺(tái)EUV光刻機(jī)十分困難。

依靠在設(shè)備上的優(yōu)勢(shì)，臺(tái)積電、三星將制造工藝迭代至5nm、4nm、3nm。而其它企業(yè)，因?yàn)槿鄙貳UV光刻機(jī)連10nm都突破不了，例如內(nèi)地的中芯國(guó)際。

想要的不給賣，能買的不需要

在光刻機(jī)領(lǐng)域，內(nèi)地企業(yè)一直無(wú)法購(gòu)買到最先進(jìn)的EUV設(shè)備。原因主要在以下幾點(diǎn)：

1、ASML產(chǎn)能不足

EUV光刻機(jī)技術(shù)含量極高，而ASML并沒(méi)有掌握太多的關(guān)鍵技術(shù)，而是將多家企業(yè)的產(chǎn)品合理的組裝在一起。

高精度透鏡由德國(guó)蔡司制造，極紫外光源由Cymer提供，高精度軸承由法國(guó)制造。只要有任何一個(gè)部件出現(xiàn)問(wèn)題，EUV光刻機(jī)就無(wú)法制造。

2、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手搶貨

為了在工藝制程方面壓制對(duì)手，臺(tái)積電、三星、英特爾這類享有優(yōu)先購(gòu)買權(quán)的企業(yè)，會(huì)盡可能的購(gòu)買掉所有EUV設(shè)備。

如此一來(lái)，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手就無(wú)法買到關(guān)鍵設(shè)備，自然也無(wú)法與它們競(jìng)爭(zhēng)。

3、漂亮國(guó)的“限令”

為了打壓對(duì)手，無(wú)所不用其極，包括行政手段。

限令規(guī)定，反是使用了漂亮國(guó)技術(shù)的企業(yè)，都要遵守“限令”，這自然包括光刻機(jī)龍頭ASML了。因?yàn)椤跋蘖睢焙芏嗥髽I(yè)買不到EUV光刻機(jī)。

但同時(shí)“限令”也損害了ASML的利益。

根據(jù)相關(guān)財(cái)報(bào)，內(nèi)地已是ASML的第三大市場(chǎng)，占據(jù)了其總營(yíng)收的14.7%，而且趨勢(shì)還在擴(kuò)大。

ASML中國(guó)區(qū)總裁沈波透露：1988年至今，ASML在中國(guó)大陸的全方位光刻解決方案下的裝機(jī)量已超過(guò)1000臺(tái)，相應(yīng)的員工數(shù)量也超過(guò)了1500人。

“有錢不賺王八蛋”，ASML也深刻明白這個(gè)道理，于是想盡辦法向內(nèi)地供貨，但提供的設(shè)備也僅是中端的DUV光刻機(jī)。這一點(diǎn)從2021年3月中芯國(guó)際的訂單中可以看出。

2021年3月，中芯國(guó)際與ASML簽訂12億美元的訂單，但隨后宣稱“該訂單不包含EUV光刻機(jī)”。這真是豈有此理。

大家心心念念的EUV光刻機(jī)根本不賣給我們，而低端光刻機(jī)我們已經(jīng)可以制造了

上海微電子攻克90nm光刻機(jī)

2007年，上海微電子攻克90nm光刻機(jī)技術(shù)，但苦于蔡司的透鏡產(chǎn)能不足，因此無(wú)法量產(chǎn)該類型的光刻機(jī)。

經(jīng)過(guò)11年的研發(fā)、打磨，透鏡技術(shù)終于攻克。2018年，90nm光刻機(jī)宣布量產(chǎn)。

90nm光刻機(jī)經(jīng)過(guò)兩次曝光，可以制成45nm的芯片，三次曝光后可以制成22nm的芯片，為了確保芯片的良品率，降低芯片的漏電率，通常都用來(lái)制造28nm芯片。

28nm芯片擁有很多使用場(chǎng)景，也占據(jù)著重要的地位。

目前各種芯片中，除了CPU、GPU、AI芯片外，其余芯片都采用了成熟的28nm工藝。比如：家電、汽車、高鐵、火箭、衛(wèi)星、工業(yè)機(jī)器人、電梯、醫(yī)療設(shè)備、智能手環(huán)、無(wú)人機(jī)等。

也就是說(shuō)，這些芯片我們完全可以使用國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)制造，根本無(wú)需購(gòu)買ASML的設(shè)備。

至于14nm、7nm，其實(shí)有點(diǎn)雞肋，畢竟制造成手機(jī)處理器、也無(wú)法用在高端產(chǎn)品上，無(wú)法創(chuàng)造出真正的價(jià)值。

此外，半導(dǎo)體市場(chǎng)由繁榮走向衰弱，芯片需求快速下降，價(jià)格也隨之降低，多家芯片巨頭業(yè)績(jī)持續(xù)下滑，這種現(xiàn)象最終會(huì)傳導(dǎo)到上游設(shè)備商。

而ASML正是看到了這一點(diǎn)，迫不及待的賣給我們落伍的光刻機(jī)，這大概就是抓住一切“賺錢”的機(jī)會(huì)吧。

寫到最后

ASML向內(nèi)地供貨，遠(yuǎn)非我們想象的那樣美好。

ASML或許只是抓緊時(shí)間賺錢，也或許是借供貨麻痹對(duì)方。我們切不可麻痹大意，自費(fèi)武功，自主研發(fā)光刻機(jī)之路絕不能停。

同時(shí)，我們也需要保持開放，加強(qiáng)與ASML、尼康、蔡司、三星等企業(yè)合作，吸收對(duì)方的技術(shù)與優(yōu)勢(shì)，打造自己的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。

我是科技銘程，歡迎共同討論！