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100臺(tái)光刻機(jī)拿不到了?ASML選擇“下狠手”證明沒(méi)有僥幸可言

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自從美日荷芯片協(xié)議公布之后,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)憂心忡忡思考對(duì)策之際,忽然卻有一種“樂(lè)觀”的思想開(kāi)始蔓延,特別是近期不少媒體報(bào)道ASML將交付100臺(tái)光刻機(jī)更是使得不少人開(kāi)始相信這一次的芯片三方協(xié)議又是一次“恐嚇”行動(dòng),不會(huì)對(duì)快速發(fā)展的國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)造成太大的影響,但事實(shí)真的如此嗎?

很遺憾,對(duì)于芯片三方協(xié)議,ASML現(xiàn)任首席執(zhí)行官彼得溫寧克(Peter Wennink)的話就如同潑了一盆冷水,讓人剎時(shí)清醒了過(guò)來(lái):“三方芯片協(xié)議將擴(kuò)大限制范圍,不再局限于EUV光刻機(jī)等最先進(jìn)的設(shè)備的同時(shí)也將包含其他設(shè)備”(We understand that steps have been taken that would cover advanced lithography tools as well as other types of equipment)。

這也就意味著不僅僅適用于7nm及以下制程的高端EUV光刻機(jī)無(wú)法購(gòu)買,以往采購(gòu)的100多臺(tái)包括DUV光刻機(jī)在內(nèi)的設(shè)備也面臨斷供的風(fēng)險(xiǎn)。一旦ASML采取這個(gè)行動(dòng),那么對(duì)于國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)而言毫無(wú)疑問(wèn)將產(chǎn)生巨大的沖擊。

ASML其實(shí)已經(jīng)不是第一次做出這種選擇了。早在2018年中芯國(guó)際就向ASML交付定金用于購(gòu)買一臺(tái)當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的EUV光刻機(jī),但是由于美方的阻撓使得這臺(tái)光刻機(jī)在5年之后依然處于“出貨中”的狀態(tài)沒(méi)有交付到中芯國(guó)際的手中。ASML的做法不僅僅造成了中芯國(guó)際在經(jīng)濟(jì)上的損失,更為重要的則是耽誤了寶貴的5年發(fā)展時(shí)間,使得中芯國(guó)際不得不繼續(xù)投入在28nm及以上成熟制程這種競(jìng)爭(zhēng)紅海中,放緩了追趕三星和臺(tái)積電的腳步。

在封鎖了最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)之后,如今ASML又跟隨美國(guó)提出的三方協(xié)議對(duì)于其他非先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行封鎖,這也意味著以往安全的28nm也將變得不再安全,特別是考慮到ASML一年供貨量高達(dá)100臺(tái)設(shè)備,一旦出現(xiàn)如此大的缺口在短時(shí)間內(nèi)實(shí)在是難以彌補(bǔ)。

為什么ASML寧可放棄100臺(tái)設(shè)備的訂單,冒著違約的風(fēng)險(xiǎn)也要參與芯片三方協(xié)議呢?實(shí)際上這也是ASML為以往走捷徑所付出的代價(jià)。昔日曾經(jīng)的全球光刻機(jī)巨頭是尼康和佳能,但是在日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展并擊敗美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),英特爾、德州儀器等芯片巨頭處境艱難之際,通過(guò)《美日半導(dǎo)體協(xié)定》對(duì)日系半導(dǎo)體廠商揮舞起了大棒,一度曾經(jīng)在前十中占據(jù)六席的日系芯片廠商就此衰落。

同時(shí)美國(guó)也建立了EUV LLC聯(lián)盟來(lái)組織攻關(guān)EUV光刻機(jī),最終尼康和佳能兩大日系光刻機(jī)巨頭被排除在聯(lián)盟之外,而ASML則以50%零件必須從美國(guó)企業(yè)采購(gòu)為代價(jià),成為了EUV LLC聯(lián)盟的一員,也成為EUV光刻機(jī)唯一“指定”生產(chǎn)廠商。

自此EUV技術(shù)就被ASML牢牢把持在手中,也憑借EUV光刻機(jī)的熱銷,ASML市值一度超過(guò)2800億歐元,成為所有歐洲企業(yè)中市值最高的科技企業(yè)。但正像歐洲作家茨威格所說(shuō)的那樣:“所有命運(yùn)饋贈(zèng)的禮物,都已在暗中標(biāo)好了價(jià)格”。

借助EUV技術(shù)完成超越的ASML同時(shí)也背負(fù)上了沉重的枷鎖,高達(dá)50%美制零件的要求不僅僅瓜分了ASML大量的利潤(rùn),也使得ASML陷入不能自由供貨的困境。

作為全球增長(zhǎng)最快的半導(dǎo)體市場(chǎng),中國(guó)也成為芯片產(chǎn)業(yè)新的焦點(diǎn),這也是在2018年中芯國(guó)際向ASML訂購(gòu)EUV光刻機(jī)的大背景。要知道這只是一個(gè)開(kāi)始,如果ASML能夠自由供貨EUV光刻機(jī),那么其發(fā)展前景將不可限量。

但是技術(shù)被控制加上50%的美制零件使得ASML不得不拒絕向中芯國(guó)際等國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體廠商出售EUV光刻機(jī),這也使得ASML錯(cuò)失了發(fā)展的良機(jī),也為今天EUV光刻機(jī)之外的其他設(shè)備無(wú)法出售的困境埋下了伏筆。

相反尼康和佳能兩家日系光刻機(jī)廠商雖然被排除在EUV LLV聯(lián)盟之外,但也都走出了自己的另一條道路。尼康研制出了7nm級(jí)別的ArF光刻機(jī),在沒(méi)有EUV技術(shù)的加持之下將精度做到了10nm以下。

佳能則是繞過(guò)了EUV技術(shù)的限制,推出了NIL(納米壓印技術(shù)),試圖徹底取代ASML的地位,將來(lái)將用于3nm及以下的先進(jìn)制程。

由于使用了自主研發(fā)的技術(shù),也使得尼康和佳能有望繞過(guò)芯片三方協(xié)議,加大自己出貨量,從而對(duì)ASML發(fā)起挑戰(zhàn)。相反ASML則有可能面臨每年損失100臺(tái)芯片設(shè)備的窘境,此消彼長(zhǎng)之下被反超也并非沒(méi)有可能。

通過(guò)尼康、佳能和ASML的變化其實(shí)也能給國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商以啟示和警醒,選擇“彎道超車”走捷徑的ASML由于技術(shù)沒(méi)有控制在自己手中,因此陷入了巨大的不確定中;相反堅(jiān)持自主研發(fā)的尼康和佳能等企業(yè)雖然開(kāi)始落后,但是終于也走出了自己的道路。

其實(shí)不怕慢,怕的是缺乏恒心。如果國(guó)內(nèi)芯片廠商能夠耐得住十幾年甚至幾十年的寂寞,那么像尼康和佳能這樣后來(lái)居上取得突破也并非不可能。等到那時(shí)手握芯片技術(shù)以及全球最大的消費(fèi)電子市場(chǎng),或許將成為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)真正騰飛的起點(diǎn)。

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