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“禁令”，繼續(xù)向中國交付光刻機。

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

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

EUV光刻機與DUV光刻機有何不同？

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，因此油墨只會粘在要印刷的圖案上。

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

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

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：單工作臺制程在25nm以上，雙工作臺在14nm以上，英特爾通過技術(shù)改進實現(xiàn)了雙工作臺10nm工藝。

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

2、發(fā)光原理不同

DUV（深紫外）：光源為準分子激光，波長為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，用于引導和調(diào)節(jié)來自激光器的光。最終抵達晶圓。

EUV（極紫外）：光源為EUV光子，光源的波長則為13.5納米。

它利用光的反射原理，首先用高強度激光器（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，通過光路抵達晶圓，為了防止極紫外光被吸收，因此光路必須是真空的。

通過簡單的對比，我們知道EUV光刻機更加精密、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光刻機制造的，沒有EUV光刻機也就無法制造出高端的智能手機芯片。

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

ASML在光刻機領(lǐng)域有多強？

先來看一組數(shù)據(jù)：

2021年，全球光刻機市場達到了1076億元的規(guī)模，較上一年增長了8.9%。共交付478臺各種類型的光刻機，較上一年增長15%（65臺）。

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，占據(jù)了64.6%的市場份額，銷售額達到了854億，占比79%。

其中，高端機型（EUV光刻機）出貨42臺，占據(jù)100%的市場份額。

中端市場（DUV光刻機）出貨103臺，占據(jù)93.6%的市場份額。

低端市場（KrF機型）出貨131臺，占據(jù)75%的市場份額。

i Line機型出貨33臺，占據(jù)21.7%的市場份額。

從數(shù)據(jù)中可以看出，ASML壟斷了EUV光刻機市場，掌控了DUV光刻機市場，絲毫不給競爭對手機會。

那么ASML制造的EUV光刻機都賣給了誰？

一半賣給了臺積電，剩余的被三星、英特爾瓜分。

為什么呢？

臺積電是ASML的貴人，而三星、英特爾是ASML的股東。

早年的光刻機市場被尼康把控，當時全球一半的光刻機由尼康制造，而ASML只是小角色。

1999年，光刻機迭代至157nm，尼康投入了幾十億美元，依然無法攻克光源問題。此時臺積電的“林本堅”提出了解決方案。

他說：“不就是把光變細嗎？通過水折射一下不就細了嗎？為什么一定要在空氣里傳播？”

然而如此簡單的方案并沒有被尼康采納，因為尼康不想承認自己花費幾十億美元無法解決的問題，如此輕而易舉的被攻破。

最后，林本堅找到了ASML，一番交談后，雙方達成了協(xié)議。

2003年，ASML和臺積電共同推出了沉浸式光刻機，光源波長僅為132nm，這臺光刻機可以制造65nm工藝的芯片。

尼康在157nm節(jié)點敗給了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了三代，ASML也超越了尼康成為了最先進的光刻機制造公司。

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

為了延續(xù)摩爾定律，進一步贏得市場，ASML決定研發(fā)EUV光刻機。這和芯片制造公司臺積電、三星、英特爾不謀而合。

于是臺積電投資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光刻機的研發(fā)。

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

ASML成功后，并沒有忘記昔日的恩人，它將產(chǎn)品優(yōu)先賣給了臺積電、三星、英特爾。其他企業(yè)想買一臺EUV光刻機十分困難。

依靠在設(shè)備上的優(yōu)勢，臺積電、三星將制造工藝迭代至5nm、4nm、3nm。而其它企業(yè)，因為缺少EUV光刻機連10nm都突破不了，例如內(nèi)地的中芯國際。

想要的不給賣，能買的不需要

在光刻機領(lǐng)域，內(nèi)地企業(yè)一直無法購買到最先進的EUV設(shè)備。原因主要在以下幾點：

1、ASML產(chǎn)能不足

EUV光刻機技術(shù)含量極高，而ASML并沒有掌握太多的關(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。

高精度透鏡由德國蔡司制造，極紫外光源由Cymer提供，高精度軸承由法國制造。只要有任何一個部件出現(xiàn)問題，EUV光刻機就無法制造。

2、競爭對手搶貨

為了在工藝制程方面壓制對手，臺積電、三星、英特爾這類享有優(yōu)先購買權(quán)的企業(yè)，會盡可能的購買掉所有EUV設(shè)備。

如此一來，競爭對手就無法買到關(guān)鍵設(shè)備，自然也無法與它們競爭。

3、漂亮國的“限令”

為了打壓對手，無所不用其極，包括行政手段。

限令規(guī)定，反是使用了漂亮國技術(shù)的企業(yè)，都要遵守“限令”，這自然包括光刻機龍頭ASML了。因為“限令”很多企業(yè)買不到EUV光刻機。

但同時“限令”也損害了ASML的利益。

根據(jù)相關(guān)財報，內(nèi)地已是ASML的第三大市場，占據(jù)了其總營收的14.7%，而且趨勢還在擴大。

ASML中國區(qū)總裁沈波透露：1988年至今，ASML在中國大陸的全方位光刻解決方案下的裝機量已超過1000臺，相應的員工數(shù)量也超過了1500人。

“有錢不賺王八蛋”，ASML也深刻明白這個道理，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。這一點從2021年3月中芯國際的訂單中可以看出。

2021年3月，中芯國際與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”。這真是豈有此理。

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

上海微電子攻克90nm光刻機

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

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

90nm光刻機經(jīng)過兩次曝光，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，通常都用來制造28nm芯片。

28nm芯片擁有很多使用場景，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)機器人、電梯、醫(yī)療設(shè)備、智能手環(huán)、無人機等。

也就是說，這些芯片我們完全可以使用國產(chǎn)光刻機制造，根本無需購買ASML的設(shè)備。

至于14nm、7nm，其實有點雞肋，畢竟制造成手機處理器、也無法用在高端產(chǎn)品上，無法創(chuàng)造出真正的價值。

此外，半導體市場由繁榮走向衰弱，芯片需求快速下降，價格也隨之降低，多家芯片巨頭業(yè)績持續(xù)下滑，這種現(xiàn)象最終會傳導到上游設(shè)備商。

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

寫到最后

ASML向內(nèi)地供貨，遠非我們想象的那樣美好。

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

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

我是科技銘程，歡迎共同討論！