荷兰政府在6 日的最新公告指出,荷兰政府以国家安全的名义,将扩大要求半导体设备制造设备阿斯麦尔(ASML) 的2 款深紫外线曝光机(DUV) 出口,须获得出口许可证,这些工具用于制造电脑芯片。这套以国家安全名义实施的新规定于本月的7 日生效。
在此之前,荷兰政府已限制ASML尔对中国出口先进制程设备,主要是极紫外光刻机(EUV)。现在最新规定将影响另外两种工具,包括TWINSCAN NXT:1970i 和1980i 两种DUV 系统,以用于生产电脑芯片。
ASML是极紫外(EUV)光刻系统的唯一供应商,这些系统是制造尖端芯片所必需的,也是较不先进的深紫外(DUV)系统的主要供应商。
两款DUV光刻机对我们的重要性根据中国资源微电子总裁李宏在一年前的一次行业论坛上分享的数据,2023年中国晶圆厂使用的光刻系统中,只有1.2%是本地采购的。
ASML 的半导体曝光机是业界最先进的半导体制造设备之一。其产品在出售之际就附带了维护协议,这对相关设备接下来能够正常的运作非常重要。因此,ASML 取消对我国的维护与提供备份零件许可,这会导致部分设备最快在2025 年就无法正常工作。包括华为,及其代工合作伙伴中芯国际,将会变得相对困难。
以TWINSCAN NXT:1980Di光刻机为例说明:
根据官网的数据,TWINSCAN NXT:1980Di的分辨率是大于等于38nm,每小时可以生产275片晶圆,能生产的芯片最高是38nm。但是通过多重曝光,依然可以支持到7nm左右(华为Mate60芯片是7纳米,中芯国际多重曝光生产)。只不过,这样步骤更为复杂,良率可能会很低,导致成本过高,一般的芯片厂不会这么干(有心的投资者回顾一下京东方花了多长时间追赶日韩面板厂商)。目前这台浸润式光刻机,普遍用于14nm及以上的芯片制造。
目前国产的光刻机,最先进的是上海微电子的SSA600/20,其分辨率是90nm,较TWINSCAN NXT:1980Di的38nm,还相差很远。这台SSA600/20据称最多只能达到45nm制程,所以还是需要进口ASML的TWINSCAN NXT:1980Di。
中国市场对ASML的重要性据ASML近日发布的2024年Q2财报,该公司在二季度实现了62.4亿欧元的总收入,同比下滑9.6%;实现净利润16亿欧元,同比下滑18.7%,实现毛利率51.5%。虽然半导体设备出口限制规定生效造成影响,但中国需求持续旺盛,依然是ASML的最大销售市场,市占率依然高达49%,环比增长20%,同比增长141%,主要项目依然在DUV设备。韩国与中国台湾收入分別占比28%与11%,环比增长77%与120%。
因此,对ASML而言,失去中国市场也终将反噬自己。
全球先进制程光刻机(EUV)的最新发展:据ASML 2023年报,2018~2023年,ASML EUV曝光每片晶圆能耗减少近40%,更希望到2025年再减少30%~35%能耗。
ASML 于SEMICON Taiwan 分享新一代高数值孔径极紫外光(High-NA EUV)微影技术。公司表示,透过该技术将协助晶片制造商简化制造工序、提高产能,并降低每片晶圆生产的能耗,目标2025 年再减少30%~35% 能耗。
透过采用新的光学元件,将数值孔径(Numerical Aperture)从0.33提升至0.55,提供更高的成像解析度,临界尺寸(Critical Dimension, CD)可达8奈米,让晶片制造商可以在同样单位面积晶片上实较现今高出2.9倍电晶体密度;且成像对比度较0.33 NA EUV提高40%,可大幅降低成像缺陷。
High-NA EUV微影系统2023年底陆续出货,产能每小时可曝光超过185片晶圆,支援2纳米以下逻辑芯片及具有相似电晶体密度的存储芯片量产。
我们在先进制程方面与世界相比,还处于落后状态,落后就要挨打!时间是我们最好的朋友,虚心向海外学习高端技术,在我国科学家与工程师的努力下,相信在先进制程方面可以取得突破。
在这非常时刻,勿忘国父遗嘱,“革命尚未成功,同志仍需努力”。