荷兰向中国交付7nm光刻机（荷兰ASML继续向中国出口光刻机）

近日，芯片制造领域再起波澜。芯片制造设备商荷兰ASML一反常态，居然拒绝漂亮国“禁令”，继续向中国交付光刻机。

这原本是一件喜事，这或许能够解决麒麟芯片的制造问题，“麒麟+鸿蒙”或许就在眼前，但实际上，这又是一个“套路”。

据悉，荷兰ASML交付给国内企业的光刻机并没有7nm以下所需的EUV（极紫外）光刻机。而是DUV（深紫外）光刻机，这究竟是怎么回事呢？

EUV光刻机与DUV光刻机有何不同？

芯片制造的关键就是光刻，这和平板印刷有些类似。

平板印刷是一种在平整的金属板上印刷的方法，这种表面已经制作好，因此油墨只会粘在要印刷的图案上。

在芯片光刻过程中，金属板就是硅片，墨水是沉积、通过光刻和蚀刻工艺的结合，制造出所需的电路。制造过程需要光学曝光，因此被称为光刻。制造设备也称为光刻机。

由于制程范围、发光原理、光路系统不同，光刻机又分为DUV光刻机和EUV光刻机。

那么你知道二者有什么区别吗？

1、制程范围不同

DUV光刻机：单工作台制程在25nm以上，双工作台在14nm以上，英特尔通过技术改进实现了双工作台10nm工艺。

EUV光刻机：10nm以下芯片制造，同时是7nm、5nm、3nm制程必需设备。

2、发光原理不同

DUV（深紫外）：光源为准分子激光，波长为193纳米。

它利用了光的折射原理，这意味着它使用了两套镜头（折射和反射）元件，用于引导和调节来自激光器的光。最终抵达晶圆。

EUV（极紫外）：光源为EUV光子，光源的波长则为13.5纳米。

它利用光的反射原理，首先用高强度激光器（35KW）发射出激光，然后打中下落的锡滴，恰巧形成波长为13.5nm的光子。然后反射到晶圆上，

3、光路系统不同

DUV（深紫外）：光路为液体

沉浸式光刻机在投影透镜与晶圆之间，填入去离子水，使得193nm的光波等效至134nm。

EUV（极紫外）：光路为真空

它直接反射激光，通过光路抵达晶圆，为了防止极紫外光被吸收，因此光路必须是真空的。

通过简单的对比，我们知道EUV光刻机更加精密、制造难度更大，所生产的芯片也更加高端。

苹果的A系列芯片、高通骁龙芯片、华为麒麟芯片、联发科天玑芯片等都是由EUV光刻机制造的，没有EUV光刻机也就无法制造出高端的智能手机芯片。

而高端EUV光刻机被荷兰ASML垄断，DUV光刻机也仅有为数不多的几家企业能够制造。

ASML在光刻机领域有多强？

先来看一组数据：

2021年，全球光刻机市场达到了1076亿元的规模，较上一年增长了8.9%。共交付478台各种类型的光刻机，较上一年增长15%（65台）。

出货榜前三位分别是：荷兰ASML、日本尼康、日本佳能

ASML出货309台，占据了64.6%的市场份额，销售额达到了854亿，占比79%。

其中，高端机型（EUV光刻机）出货42台，占据100%的市场份额。

中端市场（DUV光刻机）出货103台，占据93.6%的市场份额。

低端市场（KrF机型）出货131台，占据75%的市场份额。

i Line机型出货33台，占据21.7%的市场份额。

从数据中可以看出，ASML垄断了EUV光刻机市场，掌控了DUV光刻机市场，丝毫不给竞争对手机会。

那么ASML制造的EUV光刻机都卖给了谁？

一半卖给了台积电，剩余的被三星、英特尔瓜分。

为什么呢？

台积电是ASML的贵人，而三星、英特尔是ASML的股东。

早年的光刻机市场被尼康把控，当时全球一半的光刻机由尼康制造，而ASML只是小角色。

1999年，光刻机迭代至157nm，尼康投入了几十亿美元，依然无法攻克光源问题。此时台积电的“林本坚”提出了解决方案。

他说：“不就是把光变细吗？通过水折射一下不就细了吗？为什么一定要在空气里传播？”

然而如此简单的方案并没有被尼康采纳，因为尼康不想承认自己花费几十亿美元无法解决的问题，如此轻而易举的被攻破。

最后，林本坚找到了ASML，一番交谈后，双方达成了协议。

2003年，ASML和台积电共同推出了沉浸式光刻机，光源波长仅为132nm，这台光刻机可以制造65nm工艺的芯片。

尼康在157nm节点败给了ASML。

ASML乘胜追击，一举拿下了65nm、45nm、32nm工艺制程，将摩尔定律向前推动了三代，ASML也超越了尼康成为了最先进的光刻机制造公司。

随着智能手机快速的发展，28nm、14nm芯片已经无法满足智能手机的需求，此时芯片制造工艺迫切需要更新迭代。

为了延续摩尔定律，进一步赢得市场，ASML决定研发EUV光刻机。这和芯片制造公司台积电、三星、英特尔不谋而合。

于是台积电投资ASML8.38亿欧元，三星投资5.03亿欧元、英特尔投资41亿欧元。这些资金主要用于EUV光刻机的研发。

当ASML宣布EUV光刻机研发成功，制造工艺突破7nm后，尼康彻底认输了。ASML成为了光刻机最强制造企业，也成为了光刻机的代言人。

ASML成功后，并没有忘记昔日的恩人，它将产品优先卖给了台积电、三星、英特尔。其他企业想买一台EUV光刻机十分困难。

依靠在设备上的优势，台积电、三星将制造工艺迭代至5nm、4nm、3nm。而其它企业，因为缺少EUV光刻机连10nm都突破不了，例如内地的中芯国际。

想要的不给卖，能买的不需要

在光刻机领域，内地企业一直无法购买到最先进的EUV设备。原因主要在以下几点：

1、ASML产能不足

EUV光刻机技术含量极高，而ASML并没有掌握太多的关键技术，而是将多家企业的产品合理的组装在一起。

高精度透镜由德国蔡司制造，极紫外光源由Cymer提供，高精度轴承由法国制造。只要有任何一个部件出现问题，EUV光刻机就无法制造。

2、竞争对手抢货

为了在工艺制程方面压制对手，台积电、三星、英特尔这类享有优先购买权的企业，会尽可能的购买掉所有EUV设备。

如此一来，竞争对手就无法买到关键设备，自然也无法与它们竞争。

3、漂亮国的“限令”

为了打压对手，无所不用其极，包括行政手段。

限令规定，反是使用了漂亮国技术的企业，都要遵守“限令”，这自然包括光刻机龙头ASML了。因为“限令”很多企业买不到EUV光刻机。

但同时“限令”也损害了ASML的利益。

根据相关财报，内地已是ASML的第三大市场，占据了其总营收的14.7%，而且趋势还在扩大。

ASML中国区总裁沈波透露：1988年至今，ASML在中国大陆的全方位光刻解决方案下的装机量已超过1000台，相应的员工数量也超过了1500人。

“有钱不赚王八蛋”，ASML也深刻明白这个道理，于是想尽办法向内地供货，但提供的设备也仅是中端的DUV光刻机。这一点从2021年3月中芯国际的订单中可以看出。

2021年3月，中芯国际与ASML签订12亿美元的订单，但随后宣称“该订单不包含EUV光刻机”。这真是岂有此理。

大家心心念念的EUV光刻机根本不卖给我们，而低端光刻机我们已经可以制造了

上海微电子攻克90nm光刻机

2007年，上海微电子攻克90nm光刻机技术，但苦于蔡司的透镜产能不足，因此无法量产该类型的光刻机。

经过11年的研发、打磨，透镜技术终于攻克。2018年，90nm光刻机宣布量产。

90nm光刻机经过两次曝光，可以制成45nm的芯片，三次曝光后可以制成22nm的芯片，为了确保芯片的良品率，降低芯片的漏电率，通常都用来制造28nm芯片。

28nm芯片拥有很多使用场景，也占据着重要的地位。

目前各种芯片中，除了CPU、GPU、AI芯片外，其余芯片都采用了成熟的28nm工艺。比如：家电、汽车、高铁、火箭、卫星、工业机器人、电梯、医疗设备、智能手环、无人机等。

也就是说，这些芯片我们完全可以使用国产光刻机制造，根本无需购买ASML的设备。

至于14nm、7nm，其实有点鸡肋，毕竟制造成手机处理器、也无法用在高端产品上，无法创造出真正的价值。

此外，半导体市场由繁荣走向衰弱，芯片需求快速下降，价格也随之降低，多家芯片巨头业绩持续下滑，这种现象最终会传导到上游设备商。

而ASML正是看到了这一点，迫不及待的卖给我们落伍的光刻机，这大概就是抓住一切“赚钱”的机会吧。

写到最后

ASML向内地供货，远非我们想象的那样美好。

ASML或许只是抓紧时间赚钱，也或许是借供货麻痹对方。我们切不可麻痹大意，自费武功，自主研发光刻机之路绝不能停。

同时，我们也需要保持开放，加强与ASML、尼康、蔡司、三星等企业合作，吸收对方的技术与优势，打造自己的半导体产业链。

我是科技铭程，欢迎共同讨论！