美國(guó)科技媒體：中國(guó)正在以10年低效期的代價(jià)去開(kāi)發(fā)自主設(shè)備，用這種高風(fēng)險(xiǎn)的方法換取在光刻機(jī)領(lǐng)域的獨(dú)立自主

散英魂寄千萬(wàn)雄鷹翱翔神州，

盡智魄載十億慧芯呼喚華夏。

01

前沿導(dǎo)讀

據(jù)美國(guó)科技媒體Tom's Hardware所發(fā)布的新聞表示：

隨著美國(guó)制裁的一步步收縮，中國(guó)獲得ASML先進(jìn)EUV光刻機(jī)的希望渺茫，于是中國(guó)企業(yè)將目光放在了浸潤(rùn)式DUV光刻機(jī)上。中國(guó)企業(yè)正在嘗試完成國(guó)產(chǎn)浸潤(rùn)式設(shè)備的開(kāi)發(fā)，并且依賴于多重圖案化技術(shù)去制造國(guó)產(chǎn)的先進(jìn)芯片。

ASML現(xiàn)任CEO克里斯托夫·富凱在接受彭博社采訪時(shí)表示，中國(guó)的光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)落后世界10到15年的時(shí)間，但是美國(guó)的制裁正在讓中國(guó)加速發(fā)展。

DUV設(shè)備成為了中國(guó)的突破口，不過(guò)研發(fā)先進(jìn)的DUV會(huì)讓中國(guó)企業(yè)陷入10年左右的低效時(shí)期。用10年的產(chǎn)業(yè)低效率換取在光刻機(jī)領(lǐng)域的獨(dú)立自主，這對(duì)于中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)極具風(fēng)險(xiǎn)的挑戰(zhàn)。

參考資料： China bets on DUV as EUV blockade reshapes chipmaking https://www.tomshardware.com/tech-industry/semiconductors/china-bets-on-duv-as-euv-blockade-reshapes-chipmaking

02

技術(shù)追趕

對(duì)于荷蘭ASML的NXT系列EUV光刻機(jī)來(lái)說(shuō)，全部產(chǎn)品均無(wú)法交付給中國(guó)大陸企業(yè)。

這些產(chǎn)品是單次曝光制造7nm及以下芯片的核心設(shè)備，據(jù)中芯國(guó)際CEO梁孟松在大會(huì)報(bào)告上面表示，中國(guó)企業(yè)已經(jīng)完成了7nm技術(shù)開(kāi)發(fā)，但是需要EUV設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。如果EUV設(shè)備持續(xù)被封鎖，那么就要想辦法采用其他技術(shù) 。

據(jù)ASML首席財(cái)務(wù)官羅杰·達(dá)森在公司財(cái)報(bào)上面表示，ASML在2023年向中國(guó)大陸企業(yè)交付了許多未被美國(guó)限制的DUV光刻機(jī)，這些設(shè)備都是中國(guó)企業(yè)幾年前下的訂單，并且采購(gòu)的中國(guó)企業(yè)均為成熟芯片的制造商，符合美國(guó)以及荷蘭的出口條例。

參考資料： ASML Q4 2023 - Financial results | ASML https://www.asml.com/en/investors/financial-results/q4-2023

EUV光刻機(jī)是現(xiàn)存最復(fù)雜的精密設(shè)備之一，其內(nèi)部的零部件高達(dá)幾十萬(wàn)個(gè)，并且還有數(shù)千個(gè)來(lái)自于美國(guó)企業(yè)提供的零部件，整體售價(jià)達(dá)到了1.5億美元以上。

EUV設(shè)備可以單次曝光制造7nm及以下的先進(jìn)芯片，這是DUV光刻機(jī)所達(dá)不到的效果，所以EUV設(shè)備成為了先進(jìn)芯片制造商的首選產(chǎn)品。

DUV光刻機(jī)的應(yīng)用時(shí)間比EUV早了20多年，先進(jìn)的浸潤(rùn)式DUV光刻機(jī)可以單次曝光制造28nm的芯片，使用多重圖案化技術(shù)可以制造出7nm芯片，但是其成本、能效、良品率均會(huì)大幅度波動(dòng)。

英特爾曾經(jīng)使用ASML的浸潤(rùn)式DUV光刻機(jī)和多重圖案化技術(shù)，去制造金屬間距在30nm左右的10nm先進(jìn)芯片，該芯片的整體特性與臺(tái)積電的7nm相當(dāng)。盡管英特爾成功制造出了先進(jìn)芯片，但是其能效、產(chǎn)能均無(wú)法達(dá)到合格水平，成本投入和市場(chǎng)化效果不成正比。

英特爾和臺(tái)積電已經(jīng)驗(yàn)證了該技術(shù)的可行性，這也給了中國(guó)大陸企業(yè)制造先進(jìn)芯片的機(jī)會(huì)。

03

技術(shù)瓶頸

華為新麒麟芯片的推出，成功說(shuō)明了中國(guó)大陸企業(yè)已經(jīng)通過(guò)以上方法制造并量產(chǎn)了先進(jìn)芯片。盡管這些芯片可以被搭載到手機(jī)產(chǎn)品中，但是其整體的能效和性能要差于臺(tái)積電制造的產(chǎn)品。

現(xiàn)在中國(guó)企業(yè)手中的光刻機(jī)，幾乎都是來(lái)自于前幾年從ASML手中囤積的浸潤(rùn)式設(shè)備。

多重圖案化技術(shù)會(huì)消耗更多的晶圓資源，并且需要高精度的刻蝕機(jī)和測(cè)量設(shè)備進(jìn)行輔助制造。用浸潤(rùn)式設(shè)備制造先進(jìn)芯片，其綜合成本是要遠(yuǎn)高于EUV設(shè)備。

即便中國(guó)企業(yè)遇到了多種困難，同時(shí)還承擔(dān)著著高昂的制造成本，但好在是解決了先進(jìn)芯片的供應(yīng)問(wèn)題，這一切是值得的。先解決有的問(wèn)題，然后解決好不好用的問(wèn)題。

雖然EUV光刻機(jī)是制造先進(jìn)芯片的核心設(shè)備，但是DUV光刻機(jī)也是不可或缺的設(shè)備。

據(jù)ASML官方的產(chǎn)業(yè)報(bào)告顯示：

哪怕是現(xiàn)在經(jīng)過(guò)EUV光刻機(jī)制造完成的芯片，其內(nèi)部的多個(gè)關(guān)鍵層也是采用了DUV技術(shù)。DUV和EUV從來(lái)都不是替代的關(guān)系，而是面向兩個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品，都擁有不可替代性的理念和原則。

美國(guó)的對(duì)華封鎖，是一個(gè)零和博弈的競(jìng)爭(zhēng)。要么就擁抱全球化體系，使用先進(jìn)的進(jìn)口光刻機(jī)。要么就自立自強(qiáng)，想辦法開(kāi)發(fā)自主的光刻機(jī)設(shè)備，走國(guó)產(chǎn)化路線。

但是美國(guó)的制裁封鎖，相當(dāng)于直接掐斷了中國(guó)走全球化體系這條路。美國(guó)先封鎖了EUV，然后封鎖DUV，那么中國(guó)企業(yè)自然而然的就會(huì)將目光轉(zhuǎn)向本國(guó)的設(shè)備制造商，走另一條國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的道路。

雖然在國(guó)產(chǎn)化的道路上會(huì)面臨著多年的低效期，但是每發(fā)展一個(gè)階段，就離自立自強(qiáng)又近了一步。對(duì)于現(xiàn)在以及未來(lái)的中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，自立自強(qiáng)是首要的目標(biāo)，也是長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)。

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