據(jù)報(bào)道，荷蘭和日本已與美國(guó)達(dá)成協(xié)議，共同限制向中國(guó)出口芯片制造工具，這將進(jìn)一步削弱中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，因?yàn)槌讼拗浦袊?guó)制造商使用EUV光刻機(jī)外，進(jìn)一步限制其使用浸沒(méi)式DUV光刻機(jī)。但在美國(guó)對(duì)中國(guó)發(fā)起的嚴(yán)格出口限制中，中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)是否可以利用任何關(guān)鍵漏洞來(lái)緩沖沖擊？這似乎是一個(gè)值得仔細(xì)研究的問(wèn)題。

近年來(lái)，美國(guó)加大了對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的打壓力度。不僅設(shè)計(jì)了各種策略和行動(dòng)，還動(dòng)員了盟友的參與。在 2022 年 10 月對(duì)向中國(guó)出口先進(jìn)芯片制造工具和技術(shù)實(shí)施全面出口限制后，美國(guó)急于讓擁有 ASML 和 Tokyo Electron 等芯片制造大國(guó)的荷蘭和日本加入，以讓限制更有效。

美國(guó)最近與荷蘭和日本達(dá)成的協(xié)議無(wú)疑對(duì)中國(guó)強(qiáng)化其芯片產(chǎn)業(yè)能力的努力產(chǎn)生很大影響。隨著三方協(xié)議的簽署，對(duì)中國(guó)芯片行業(yè)的出口限制將更加嚴(yán)格，該協(xié)議將為美國(guó)未來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)大對(duì)華制裁范圍鋪平道路。不過(guò)，美國(guó)研究機(jī)構(gòu)SemiAnalysis基于技術(shù)視角的報(bào)告觀點(diǎn)認(rèn)為美國(guó)政府目前的出口管制措施還存在相當(dāng)大的差距。

美國(guó)在晶圓制造設(shè)備供應(yīng)方面處于領(lǐng)先地位，在沉積、蝕刻、過(guò)程控制、化學(xué)機(jī)械拋光 (CMP) 和離子注入設(shè)備方面占據(jù)了大部分市場(chǎng)份額。但包括 Applied Materials、Lam Research 和 KLA 在內(nèi)的許多美國(guó)設(shè)備制造商向媒體表示，政府在 2022 年 10 月實(shí)施的全面單邊出口管制可能會(huì)讓他們的海外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，如荷蘭的 ASM International (ASMI) 和日本的 Tokyo Electron擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

他們還強(qiáng)調(diào)，如果不限制荷蘭制造商阿斯麥和日本尼康、佳能向中國(guó)出口深紫外光刻設(shè)備，美國(guó)施加的單邊出口限制將難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。ASML在浸沒(méi)式DUV設(shè)備市場(chǎng)與尼康不相上下，佳能雖然不賣(mài)DUV機(jī)，但在干式光刻系統(tǒng)市場(chǎng)與ASML競(jìng)爭(zhēng)激烈。

關(guān)鍵問(wèn)題：中國(guó)未來(lái)可以購(gòu)買(mǎi)哪些工藝裝備？

一般來(lái)說(shuō)，ArF浸沒(méi)式掃描儀可用于7納米至38納米節(jié)點(diǎn)的曝光應(yīng)用，改進(jìn)后的型號(hào)是最先進(jìn)的可支持7納米工藝曝光的DUV系統(tǒng)。此外，干式 ArF 系統(tǒng)可以滿足 65納米和其他成熟工藝的曝光需求。

制約中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的主要途徑是通過(guò)設(shè)備出口管制。美日荷三邊協(xié)議已敲定限制中國(guó)企業(yè)獲得深紫外光刻機(jī)渠道，但拜登政府將在多大程度上通過(guò)該協(xié)議對(duì)中國(guó)實(shí)施技術(shù)瓶頸尚未正式公布?？紤]到DUV是一項(xiàng)非常廣泛的技術(shù)，涵蓋了KrF、干式ArF、以及ArFi浸沒(méi)式光刻機(jī)，中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)未來(lái)能拿到什么光刻機(jī)還有待觀察。

早在1988年，尼康就發(fā)布了第一臺(tái)采用KrF曝光技術(shù)的DUV設(shè)備，命名為NSR-1505EX。最新的三方出口限制協(xié)議不應(yīng)該包括這樣的技術(shù)。但既然基于KrF的DUV機(jī)臺(tái)在14納米芯片的量產(chǎn)中仍能起到輔助作用，那么這三個(gè)國(guó)家是否會(huì)禁止此類(lèi)機(jī)臺(tái)對(duì)華出口呢？

另一方面，ASML于2022年發(fā)布的最新一代沉浸式DUV系統(tǒng)NXT2100i可能是拜登政府對(duì)華禁售的重點(diǎn)機(jī)型之一。然而，ASML 仍然聲稱(chēng)，除了 EUV 機(jī)器外，它與中國(guó)客戶的業(yè)務(wù)正常。目前，ArFi DUV 機(jī)器占 ASML 總收入的 34%，僅次于 EUV 型號(hào)的 46%。因此，如果浸沒(méi)式DUV光刻機(jī)被禁止出口到中國(guó)，其業(yè)務(wù)收入將受到嚴(yán)重打擊。

美國(guó)出口限制規(guī)則可松可緊

如果美國(guó)政府的目的是阻止中國(guó)獲得 14/7/5納米工藝技術(shù)，那么對(duì)中國(guó)出口的禁令必須涵蓋能夠處理這些工藝節(jié)點(diǎn)的不同級(jí)別的工具。目前，臺(tái)積電16/12納米工藝技術(shù)的最小金屬間距為64納米，而對(duì)應(yīng)的7納米工藝為40納米，5納米節(jié)點(diǎn)為28納米。這意味著任何可以達(dá)到 64/40/28納米最小金屬間距的光刻設(shè)備都必須包含在 5/7/14納米工藝出口禁令中。

換句話說(shuō)，必須禁止ASML和尼康向中國(guó)出口其可以加工最小金屬間距為28納米的5納米芯片的ArFi DUV機(jī)器，因?yàn)檫@樣的機(jī)器可以幫助中國(guó)半導(dǎo)體制造商完成他們最關(guān)心的技術(shù)突破。

2019年，時(shí)任特朗普政府通過(guò)讓荷蘭政府拒絕續(xù)簽出口許可證，成功阻止ASML向中國(guó)出口EUV機(jī)器。但這不意味不可以通過(guò) SAQP 和 ArFi 光刻機(jī)實(shí)現(xiàn)了 7納米芯片的生產(chǎn)，就像臺(tái)積電在其第一代 7納米工藝商業(yè)化時(shí)也沒(méi)有使用 EUV 設(shè)備，盡管其成品率商業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模很低。

成熟工藝設(shè)備出口禁令

如果美國(guó)的目標(biāo)是扼殺中國(guó)制造商的 14/7/5 納米芯片生產(chǎn)，那么可以生產(chǎn)金屬間距為 40納米的 7納米芯片的 ArFi 和干式 ArF DUV 機(jī)器，以及可以處理金屬間距為 64納米的 14納米芯片的干式 ArF 和 KrF 型號(hào)都可能被限制。

從技術(shù)角度來(lái)看，所有訪問(wèn)任何類(lèi)型的 DUV 系統(tǒng)的渠道，只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述最小金屬間距特征尺寸，都應(yīng)該針對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體制造商進(jìn)行封鎖。

如果那樣的話，中國(guó)晶圓廠將失去三大DUV系統(tǒng)——KrF、干式ArF和ArFi的支持，可能不得不退回到40/45納米一代。他們甚至可能無(wú)法投資擴(kuò)建 14-38 納米芯片的新生產(chǎn)線，而中國(guó)將不得不從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)芯片。

多邊出口管制仍然存在重大差距

SemiAnalysis報(bào)告指出，拜登政府與日本、荷蘭聯(lián)手遏制中國(guó)先進(jìn)制造工藝，至少還留下一個(gè)關(guān)鍵缺口——運(yùn)往中國(guó)的光刻膠出貨量仍未受控。

目前，全球光刻膠的絕大部分供應(yīng)由少數(shù)日本廠商壟斷，美國(guó)杜邦公司遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，市場(chǎng)份額僅排名第四。在許多情況下，光刻膠的化學(xué)成分需要與最終客戶就光刻機(jī)類(lèi)型、工藝代碼、特征類(lèi)型和特征尺寸進(jìn)行廣泛的微調(diào)。如果日本限制光刻膠運(yùn)往中國(guó)，中國(guó)代工廠可能無(wú)法進(jìn)行曝光工藝和進(jìn)一步的芯片制造。從表面上看，現(xiàn)階段完全不限制對(duì)華光刻膠出口可能是一個(gè)漏洞，但這也可能是美國(guó)有意讓政策靈活運(yùn)用。

SEMI 已呼吁日本、荷蘭和其他美國(guó)盟友對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體公司采取與美國(guó)相同的全面貿(mào)易限制措施，并警告稱(chēng)，否則針對(duì)中國(guó)的實(shí)際芯片扼殺戰(zhàn)的影響將大大降低。在沒(méi)有額外限制的情況下，中國(guó)仍可以利用現(xiàn)有設(shè)備、國(guó)產(chǎn)設(shè)備和其他部件進(jìn)行先進(jìn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)，也可以受益于非美國(guó)專(zhuān)業(yè)人士提供的專(zhuān)有技術(shù)知識(shí)和服務(wù)。

顯然，SEMI和SemiAnalysis一致認(rèn)為，缺乏上游元器件供應(yīng)鏈限制是美日荷三方協(xié)議的一大漏洞。如果目標(biāo)是阻止中國(guó)獲得5/7/14納米制程技術(shù)，除了三大類(lèi)DUV系統(tǒng)之外，設(shè)備工程師的光刻膠和維護(hù)服務(wù)也應(yīng)該被納入其監(jiān)管控制范圍。否則，中國(guó)將能夠重新配置現(xiàn)有設(shè)備，以加速其國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)的發(fā)展。