拖后腿的来了？美对中芯片禁运或落空

美国最近希望ASML能停止向中国输出DUV光刻机，但ASML与荷兰官方已表明拒绝美方的要求，将继续出售DUV光刻机给中国。（图／ASML）

美国通过芯片法案限制全球光刻机巨头ASML出口极紫外光刻机（EUV）给中国大陆后，中国加码大量进口技术层次较低的深紫外光刻机（DUV），虽然中国的上海微电子（SMEE）声称已完成大陆国产DUV，却又一边大量购入ASML制造的同等级光刻机，一边还指责ASML意欲透过对降价倾销来打击中国的光刻机制造业。这纠缠的光刻机大战论述当中有许多不合理之处，显然夹杂著美中芯片大战中各自的策略与计谋。

美国以芯片法案限制美国技术出口地的方式对ASML的EUV施压，已经达到目的，但是由于中国今年第一季度就购入21台DUV光刻机，似乎让美国有所警觉，才会在第4季时加码对ASML施压要禁止DUV对中国输出。在ASML委婉地抗拒后，荷兰官方已正式表态“有自已的判断，不会完全跟著美国走”，继续对中国出售DUV光刻机可说已成定局。

目前中国大陆是ASML光刻机的第3大市场，仅次于台湾和韩国，佔ASML在2021年销售额的16%，约合21亿欧元。但是2022年第一季度中国就又进口了21台DUV，佔ASML一季度营收的30%，也为ASML的营收创下新的纪录。据统计，中国从ASML进口的光刻机已多达78台，其中包括一台被武汉弘芯抵押给银行的EUV，但不包括2018年付了1.2亿美元却至今仍无法交货的另一台EUV。

半导体业界人士分析，ASML之所以执意要顶著美国的压力继续出售DUV给中国，有2大重要因素：一是美、日、台的半导体企业已经开发出不使用光刻机的新技术，ASML光刻机的优势眼看将逐渐退去，必须抓紧尚有优势时创造更多的利润；二是中国光刻机制造技术逐步赶上，必须要在中国DUV光刻机尚未完全成熟前加紧收割中国市场的需求。

中国大陆是ASML光刻机的第3大市场，仅次于台湾和韩国。2022年第一季度中国又进口了21台DUV，佔ASML一季度营收的30%。（图／ASML)

ASML执意要顶著美国的压力继续出售DUV给中国，有2大重要因素：一是业界已开发出不使用光刻机的新技术，二是中国光刻机制造技术逐步赶上。图为技术人员测试DUV光刻机。（图／路透）

前者有关绕过光刻机的半导体制造技术也有多种，最广为人知的是小芯片（或称晶粒chiplet）技术，例如台积电开发的3D Fabri封装技术、日本小芯片联盟的模压树脂封装技术。另外，还有美国记忆芯片巨擘美光的1β工艺与Zyvex研发的电子束光刻机等，也能用DUV的多重曝光技术或另闢蹊径采用不同技术路线来达到先进製程工艺的要求。

至于后者，中国大陆的国产光刻机制造商上海微电子（SMEE）从2020年中就宣称其光刻机已进入28nm与14nm，但是去年在接受日媒访问时表示，这2个製程的良率不高，仍有待持续改进。换言之，DUV光刻机是做出来了，但是良率太低，无法进入量产。

大陆半导体专家认为，与其聚焦于ASML的EUV光刻机，不如多关注28nm及以下製程工艺芯片领域。只要实现了14nm量产，就能满足大陆9成以上的芯片需求。（图／路透）

如果全球半导体业界都认为绕过光刻机半导体技术已露出曙光，做为半导体设备业者，是否还有必要继续鑽研如何赶上光刻机巨擘ASML的DUV或EUV制造技术？在全球积极研发非光刻机製程工艺，并且已有初步成果之际，做为大陆的设备制造厂，值不值得再投入大量资金与人力来研究一项数年之内就可能被淘汰的技术与设备？

或许这就是大陆半导体业者真正的困局。在新技术尚未完全成熟之际，其他国家的芯片代工厂有DUV与 EUV光刻机可用，但中国在美方制裁下独缺EUV。不过，中国科学院院仕吴汉明曾表示，独立研发EUV光刻机难度太大，就算有能力独立研发，仍要耗费巨大的精力、时间以及资金，从成本角度来看并不上算，也没必要。与其聚焦于EUV光刻机，不如多关注28nm及以下製程工艺芯片领域。大陆龙芯董事长胡伟武也强调，只要实现了14nm量产，就能满足大陆9成以上的芯片需求，也能更快实现芯片技术的“去美化”。

ASML的EUV光刻机（图）极度複杂，价格也极度昂贵，每台高达4亿美元，迫使许多用户著手开发绕过光刻机的芯片制造技术。（图／路透）

既然砸钱攻克EUV光刻机制造是不值得做的投资，为何大陆官方仍投入钜资组织像大基金或紫光这样的大型资本来进行光刻机等半导体设备攻关？其原因可能在于新的技术尚未成熟之前，中国仍需要大量的DUV设备来生产芯片，因此必须持续向ASML购入DUV，而要买到DUV，在目前的中美关係之下，只有陆企具备自主生产能力时，美方才会放手让DUV输入中国。所以无论研发的DUV是不是真能量产，只要机器动得起来，即便效率差、无法量产，这台仅具备展示效果的DUV仍可以让大陆芯片制造业持续购入ASML的光刻机。

上海数年前上海微电子攻关成功的90nm光刻机等几个专项，都是厂商自已研发、自订验收流程与技术标准，这种方式最多只具备实验的功能，离上线量产还有很大距离。（图／上海微电子）

最近一位由台湾到大陆发展的半导体业者发文表示，很多大陆半导体企业都是拉大架子来骗政府补贴经费，数年前上海微电子攻关成功的90nm等几个专项，都是厂商自已研发、自订验收流程与技术标准，用这种球员兼裁判的做法来通过验收，但实际上最多只具备实验的功能，完全无法上线量产，“造不如买”仍是半导体设备业界的主流思维。设备厂推出原型机，当然还要透过媒体宣传，然后再争取下一项目的经费补助。

从上海微电子自製的DUV至今未能量产的状况观察，或许这台DUV真的只是用来扫清购买ASML光刻机障碍的样机，而因为它只具有实验功能，大陆仍必须在已有国产DUV的情况下还要大量进口ASML的DUV。美国也可能是因为最近弄清了其中的原委，才在ASML卖了78台DUV之后，突然又要它不再出口DUV给中国。以现在光刻机的技术很可能维持不了几年，ASML已经不可能主动放弃其DUV的最大买家，美国阻拦中国持续购入DUV的想法恐怕得落空。