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芯片产业弯道超车到底行不行?

发布时间:2023-03-17作者来源:芯闻路1号浏览:1275


荷兰政府近日宣布,计划对制造先进芯片的机器出口进行额外限制。荷兰对外贸易和发展合作大臣Liesje Schreinemacher致函立法者,概述了拟议的限制,这些限制是对半导体技术现有出口管制的补充。

荷兰部长给议员的信表示,新的出口管制措施针对“荷兰在半导体生产周期中具有独特和领先地位的非常具体的技术,例如[敏感词]的深紫外(DUV)浸没式光刻和沉积”。荷兰政府表示将在“夏季之前”发布新规定。

作为世界上[敏感词]能生产极紫外线EUV的国家,荷兰在半导体产业链上的地位不言而喻,此次限制出口EUV,一石激起千层浪,引发行业内人士热议。

联系紧密的中荷贸易


首先说说宏观层面中荷贸易现状。

一方面,荷兰从中国大量进口货物,电信行业尤其依赖中国。数据显示,2015年,中国商品占荷兰进口总额的比重超过8%,2021年接近10%。留在荷兰的中国产品要么由荷兰公司进一步加工,要么直接出售给荷兰的家庭,主要涉及电脑、手机和家具。商务局数据显示,2022年,我国与欧洲进出口贸易额12314.57亿美元,同比上涨4.56%,荷兰排名第三,实现进出口贸易额1302.11亿美元,同比上涨11.77%。

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另一方面,中国芯片设备高端依赖荷兰。中国海关2022年10月进口数据显示,从荷兰进口半导体制造设备金额当月超3亿美元,较去年同期增长逾100%,较9月份环比增长近150%。而自美国、日本进口设备金额当月同比及环比均有所下降,外媒分析称这一变化或主要由对ASML光刻设备的需求推动。

无论从哪一方面,我们都可以看出荷兰的贸易与中国的贸易日益交织在一起。此次荷兰迫于压力限制DUV出口,其实是两败俱伤的事情。

结合ASML财报也可以看出,ASML 在 2022 年的中国销售额为 21.6 亿欧元,占其总收入的 14%,这是该公司仅次于中国台湾和韩国的第三大市场。从ASML立场来说,企业生存的[敏感词]要义是获利,面对如此大的市场份额,自然是不愿放弃。

谨防温水煮青蛙般的蚕食式陷阱


而具体至被限制出口的DUV设备,ASML在近期的公告指出附加的出口管制并不涉及所有的浸入式光刻设备,而只涉及所谓的 一些“[敏感词]”的设备(ASML暂未收到任何关于先进设备的定义)。ASML指出,此次出口管制主要涉及其TWINSCAN NXT:2000i极其之后的浸没式设备将会受到出口限制

目前ASML在售的浸没式光刻机主要有三大型号:TWINSCAN NXT:2050i、TWINSCAN NXT:2000i 和TWINSCAN NXT:1980Di。根据ASML的解读,其2000i及之后的浸没式光刻系统将会受到出口限制。这也意味着,TWINSCAN NXT:1980Di 仍将可以出口。

NXT:1980Di 虽然分辨率在38nm左右,但是通过多重曝光,依然可以支持到7nm左右。只不过,这样步骤更为复杂,成本更高,良率可能也会有损失。因此对于现今依赖ASML DUV设备的国内厂商而言,短期影响不大。

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但从长期来看,我们不能掉以轻心。从本质上来说,荷兰此次限制DUV出口,与美国一直以来对华半导体政策有关,美国的一系列政策,犹如温水煮青蛙,过去一年来渐热式的烹煮,重创国内半导体自主化大计,这些影响并不是立竿见影的,但是是漫长的,侵入式的,一点点蚕食的。从最开始限制应用材料(Applied Materials)、科林研发(Lam Research)、科磊(KLA)等本土厂商。紧接着连荷兰、日本也一起拖下水,让中国也无法与[敏感词]供应EUV的荷兰ASML、日本东京威力科创(TEL)等进一步合作。

值得注意的是,由于半导体供需市况于2022年第2季度起急速反转,导致多家晶圆代工厂、存储器厂也都大幅削减资本支出,如今美国对国内限制力道再加大,完全让近年来受益于半导体国产化、晶圆厂百花齐发大单的全球半导体设备厂营收受挫。

而聚焦到中国设备厂商的发展,其实早在2006年,国家就提出了针对集成电路发展的重点项目“02专项”,这个项目始于2006年国务院发布的——《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》,是《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》项目的简称。因次序排在国家重大专项所列16个重大专项第二位,因此在行业内被称为“02专项”,具体内容是在“十二五”期间,国家重点进行45-22纳米关键制造装备攻关,开发32-22纳米互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺、90-65纳米特色工艺,开展22-14纳米前瞻性研究,形成65-45纳米装备、材料、工艺配套能力及集成电路制造产业链,进一步缩小与世界先进水平差距,装备和材料占国内市场的份额分别达到10%和20%,开拓国际市场。

这意味着,在很早之前国家就已经开始布局了国产设备。那么经过十几年的发展,国产设备的现状究竟呈现出了怎样的局面?

 数据显示,2021年,我国半导体设备销售收入为385.7亿元人民币,在中国大陆市场占有率为19.6%,全球市场占有率不到5.65%;进口金额为170.5亿美元(约1150.2亿人民币)。其中,进口最多的为等离子干法刻蚀机(1947台)和化学气相沉积设备(CVD,1965台),而备受关注的光刻机在2021年进口数为406台。

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可以看出国内半导体设备基本摆脱完全受制于人的局面,但国内设备厂商目前仍然只是“点”的突破,尚未实现“面”的普及,缺乏成套设备的供应,设备的精度也不够,只能满足中低端芯片的生产,难以打入高端芯片生产线。尤其是如光刻机等“卡脖子”等关键设备研发尚未有明显进展,在实际产线应用中的国产率基本为0。

弯道超车到底行不行?


面对此种现状,业界言论众多。抛开那些缺乏客观公正的贬低之词以及盲目乐观的吹捧之语,我们关注到,“弯道超车”成为业界讨论的焦点。这个观点的支撑点在于当大家都在一条起跑线时,中国制造就可以己之长、攻彼之短,典型如汽车,在燃油车时代,由于发动机和变速箱的技术差距,国产汽车追了30余年也难以凑到外资汽车的牌桌前,但电动汽车时代来临后,国产汽车就可以和外资汽车平等坐到牌桌前。

这个逻辑放到设备里是否也是如此呢?答案是不尽然。

首先来说,设备的发展程度和汽车的发展程度在今日的中国并不能完全划等号。新中国成立以后,中国汽车产业就已经得以建立和发展,而对于光刻机设备业的关注,从时间上来说,远远够不上汽车产业的发展的时间。

一个事物再怎么发展,它总是逃不过基本规律。需要多长的时间可能可以通过技术的超越得以缩减,但一下子一蹴而就,这很明显不符合常规。

其次,从芯片行业特性来分析。我们可以发现其实芯片和北斗卫星一样,零件非常多,工艺较为复杂,一个零件一道工艺不合格,整个系统就不能用。现今在芯片产业,芯片产品国产率仅为15%,其余半导体代工厂可量产工艺皆在28nm及以上。而全流程全国产化,当下极限就是90nm。

从这个维度上来说,芯片的自主可以参考北斗的自主发展历程,中国北斗的全方位独立更生,从北斗实验卫星、北斗一代、二代、三代再到北斗全球,时间跨度20年,没有任何投机取巧,不骄不躁,一步一个脚印,才有了现在的成就。芯片的自主也无任何速成法可言,可以先从基础光源的光刻机立项,把所有国产的软件设备拉一起,先跑起来,哪个设备不行立刻进行技术攻关,先把90nm线跑通。在这套基础上,逐步升级,到65nm、45nm、28nm。不问时间,不催进度,在整个行业举力攻关的同时,发挥市场的作用,强制给这些产线留一些市场份额,国家再补贴一部分,保住成本。这样攻关之下,本土28nm全自主即使推出之日已经落后于国际市场也意义非常巨大,能保证[敏感词]情况下整个国家不会出现大的混乱,即使欧美全部切断联系,国内能实现基本运转。

此次荷兰限制DUV出口,一方面,国产化的艰难性摆在大众眼前,另一方面,市场似乎对于一系列的外围措施感到麻木,在股市大肆鼓吹国产化概念及进展。这样的现状不得不引人深思。其实,越是受到追捧,越是市场环境利好,越是大家觉得重要,行业自己越是要谦虚谨慎、戒骄戒躁。国产化突破,这件事本身就意味着困难与挑战,外有重重限制,如果在内部,仍不能脚踏实地,而是追逐资本与发展速度,那么看上去再固若金汤的城池也可能因为蚂蚁的啃食而崩塌,根本都无需外部的攻击。而发展道路上,形成自己的核心实力,逐步实现整个产业链的国产化,这个是硬道理、是本质需求、也是是否能拥有成功未来的关键。


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