当前,逆全球化苗头还是很明显的,但全球化带来的市场分工,必然是互相成就、互相依存的。几年前的中美贸易战已经证实,对抗的话必然是“杀敌八百自损一千”,也必然也会反噬其身,如美国高通胀问题。

自2019年以来,美国遏制中国高科技产业已成为“既定国策”。

近日,据彭博社信息,美国正在推动荷兰禁止该国曝光微影设备制造商ASML出售稍旧的DUV光刻机设备给中国大陆,以进一步遏止中国大陆在半导体产业崛起的趋势。同时,消息称,美国还试图在对中国禁售光刻机方面向日本施加压力,主要因日本尼康公司在ArFi光刻机领域占有少量市场份额。

据悉,尽管相对当前最尖端的极紫外光曝光微影系统 (EUV),DUV光刻机已落后一代,但仍然可以用于生产汽车、手机、计算机、甚至是机器人芯片。虽然相关消息仍是媒体报道,而美国官方也未予置评,但如果消息属实,那就意味着美国对中国芯片产业的全面围堵升级。

可以想象,如果美国执意向荷兰政府以及ASML施加压力,致使禁止发往中国的芯片制造设备范围和类别大幅拓宽,中国半导体产业将蒙受更大的发展挑战。如今,我们只能静待美国官方的具体行动,以及荷兰政府及ASML如何应对美国抛来的“断供皮球”。

断供DUV光刻机影响有大多?

光刻机是芯片制造流程中的核心设备。几年前,ASML就已经无法把最先进、每台售价约1.6亿欧元的极紫外光(EUV)光刻机卖给中国。据悉,早在2018年中芯国际就已经订购了一台EUV光刻机,却至今未能交货。

然而,现在先进制程部分的封杀不仅没有松动,甚至连用于成熟制程的DUV光刻机都可能被禁售。

目前,全球主要光刻机厂商有三家:荷兰阿斯麦(ASML)公司和日本的尼康、索尼公司。2021年集成电路制造用光刻机出货约500台,以上三家就占478台,其中阿斯麦一家,不仅垄断了全球80%的高档光刻机,而且是最高档“极紫外光刻机”EUV的唯一生产厂家,产量虽少,但单机价格高达1.5亿美元,销售额在公司内占比48%。阿斯麦生产的EUV光刻机的大部分,都卖给了台积电,也成就了台积电在全世界最高档芯片中的占比达到90%。

2021年度全球半导体前道光刻机销售情况

类别/公司 ASML Nikon Canon 合计
EUV 42     42
ArFi 81 4   85
ArF 22 3   25
KrF 131 5 38 174
i line 33 17 102 152
合计 309 29 104 478

数据来源:芯思想研究院

由于光刻机研发的技术门槛和资金门槛非常高,全球能生产高端光刻机的厂商非常少,到14-7nm光刻机就只剩下ASML能生产,日本佳能和尼康已经基本放弃EUV光刻机的研发。

整体来看,光刻机国产化仍有很长的路要走。因美国的制裁与打压,目前中国大陆能够自主制造的芯片制程还停留在28nm,而更先进的EUV光刻机核心技术,现在还处在实验室的基础研发阶段,比如光刻胶原材料、EUV极紫外光源等,何时能研发成熟投入商用,现在来看仍然是一个巨大的未知数。目前,国内处于技术领先的上海微电子装备有限公司已量产的光刻机中性能最好的是90nm光刻机,制程上的差距还是非常大,而国内晶圆厂所需的高端光刻机只能完全依赖进口。

据了解,DUV光刻机可用于制造7nm-130nm制程的芯片,而且该制程范围内的芯片占芯片供应的60%以上。如果美国真正要对相对落后的DUV光刻机再次下手,以及荷兰政府一旦顶不住压力,同意禁止出口,那么连7nm以上制程的芯片,包括大部分车规级芯片、以及一些消费类芯片,都将面临受制于人的命运。对于中国而言,虽然不至于完全无芯可用,或像断供俄罗斯那样的境地,但基于中国庞大芯片需求,必然蒙受很大的经济影响,当然也会波及全球经济发展。

根据彭博社最近公布的数据,目前中国芯片产业的增长速度超过世界上其他任何地方,在过去四个季度中,全球20家增长最快的芯片行业公司中,有19家是中国公司。相比之下,去年同期只有8个。

如果美国政府官员游说成功,让荷兰政府禁止阿斯麦向中国出售光刻机,其影响无疑将很大,势必将延缓中国半导体产业发展进程。同时,借禁止ASML的DUV光刻机出口中国,可打击未来即将成为全球第一的中国电动汽车产业(包括与自动驾驶技术所需的芯片),以及中国的AI技术、5G、大数据的发展,以及必然的中国芯片制程的升级。

中国大陆市场潜力不得不重视

关于断供DUV光刻机,未来荷兰政府的态度极为重要。从彭博社曝出的消息来看,目前荷兰政府尚未同意,对阿斯迈尔向中国出口DUV光刻机有任何额外限制行动。与此同时,荷兰首相马克·吕特不久之前也在公开场合表示,反对改变与中国的贸易关系。

而ASML作为供货厂商,虽然官方目前还没有实质性的回应,但其首席执行官温宁克也曾表明态度:反对禁止向中国出口DUV光刻机。理由是DUV光刻机已经是一项“成熟”的芯片生产设备。

从技术专利角度,ASML在DUV光刻机技术上底气更足。以ArF浸没式为切入点,ASML成为DUV时代龙头。2002年台积电林本坚提出ArF浸没式方案,随后ASML在2003年成功推出第一台浸没式光刻样机。伴随着ASML和台积电ArF浸没式技术的成功,ASML和台积电实现了双赢。在光刻机领域,ASML开始奋起反超Nikon;台积电也成为第一家实现ArF浸没式量产的公司。因此,相对而言,ASML出口DUV光刻机到中国,大概率无需美国的授权。

来源:科创板日报

尽管荷兰政府以及ASML会可能再次面临美国方面的巨大压力,但毫无疑问要说服荷兰政府禁止向中国客户销售几乎所有光刻机也不是一件简单的事。

中国大陆是芯片消耗大户,也是ASML的重要客户。SEMI的数据显示,2021年中国大陆市场半导体销售额高达296.2亿美元,同比增长58%,为全球最大的半导体市场,占比高达28.9%。据ASML发布的2022第一季度财务报告,在今年Q1季度ASML就向中国大陆出货了23台光刻设备。中国大陆已超越美地区成为ASML的第三大市场,占ASML销售份额超过14%。

2021年,由华虹、中芯国际 和长江存储等中国大陆企业或台积电、三星和SK海力士等全球企业运营的中国晶圆厂约占 ASML收入的达到了186亿美元,约占其销售总额的 16%。 

同时,我们应该可以预测,如果游说成功,那么禁止让来自中国的公司获得有美国关键技术的半导体制造设备,其后果也将如同这几年的中美贸易战,并非一方完全得利,必然是一件两败俱伤的事,甚至是多方受损的结果。因为禁售DUV光刻机能否把三星、SK海力士、台积电这样在中国大陆布局的工厂囊括在其“政策”之内?如果“一视同仁”,那么全球芯片和电子产品供应链必将迎来更严峻的供需失衡的危机。

当然,此举也会让中国大陆半导体业者谨慎考量扩产,进而也会影响到美国其他半导体设备企业。即尽管欧美日有最先进的科技,但科技最终还是要变现才有真正的价值,那么庞大的中国市场将是任何人都无法忽视的。

全面对抗不要心存侥幸

几十年来,中国一直奉行韬光养晦的政策。也得益于这个政策,中国一天天强大起来,强大到让美国都不能忽视的样子。那么,未来中国还能继续奉行韬光养晦的政策吗?显然不可能!现时的中国已没有当年的“国际环境”,而欧美也不会“熟视无睹”。正如上文所提到的,美国遏制中国高科技产业已成为“既定国策”。未来,中美将大概率处于全面竞争与对抗的状态。

基于美国对华的新政策、新态度,即使美国暂时不会禁控DUV光刻机,但不排除未来会这么做,或者从其他领域实施类似的政策。可以说,这绝对不是什么“有罪推定论”,而是美国已有这样深入骨髓的动机。因此,美国对华高科技产业的打压一定会加码,是必然的逻辑。

虽然说中国是荷兰的第三大贸易伙伴,与中国合作也将有更加广阔的发展“钱景”,但在整个欧洲都蒙受美国巨大影响下,荷兰也必然是处于被动局面。而对于一些想与日本寻求合作的想法,更是异想天开了。毕竟日本还没有荷兰那样“自由自主”。

对于美国游说有没有可能成功,有专业人士分析,这种可能性比较大,至少不能掉以轻心。具体理由为:一是ASML光刻机中含有美国的重要元部件,可能DUV光刻机相对更少,但美国在技术上还是有可能阻止阿斯麦对中国断供光刻机;二是乌克兰战争爆发后,“欧盟”和“北约”认定中国为“系统性竞争对手”,可能会影响到荷兰政府对华政策;三是全球芯片严重缺货,生产设备供不应求,短期内阿斯麦不愁没有其他客户来填补中国大陆的空缺。

同时,鉴于光刻机的垄断情况十分严重,尽管世界各国也都在想办法绕开“光刻机”生产芯片,以便“弯道超车”,但缺乏实质性进展,更谈不上出现可以取代光刻机的成熟产品。

尽管中国大陆有市场优势,但不能心存侥幸,要有底线思维。正如首先不应该考虑美国会不会对荷兰、日本施压,也不是要考虑荷兰、日本能否撑得住,而是如果真正禁控DUV光刻机之后,如何应对这种挑战,如何制造出中国国产的光刻机。

当前,逆全球化苗头还是很明显的,但全球化带来的市场分工,必然是互相成就、互相依存的。几年前的中美贸易战已经证实,对抗的话必然是“杀敌八百自损一千”,也必然也会反噬其身,如美国高通胀问题。同时,基于当前中国对芯片制造的重视与布局,美国推动荷兰ASML禁止向中国出售DUV光刻机,也必将激化国产替代加速。

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