美国再阻拦!EUV光刻机进中国有多难?

11月18日,路透社报道,SK海力士希望引入ASML(阿斯麦)最先进的EUV设备,升级其无锡芯片厂的设备产品,控制成本并加速生产效率。但是,美国对此持反对意见。

美国此前不断阻止中国采购EUV设备,如今的执行主体虽然是韩国企业,但由于会将先进技术引入中国大陆,美国将扼杀这种风险。

美若持续阻止,SK海力士恐落后

任何重大变化都可能对全球内存市场产生影响,分析公司IDC称,仅在2021年,全球内存市场的需求就将增长19%。

韩国存储大厂SK海力士是世界上最大的DRAM内存芯片供应商之一,他们希望改造其在无锡的大型芯片代工厂,这座工厂占公司约半数DRAM芯片的产量,且占其全球产量达15%。

SK海力士内部担忧,如果美国持续阻挡,公司可能会在存储芯片竞赛中落后给三星电子、美光等企业。三星和美光也在转向阿斯麦的EUV机器,但表示不会在那些机器面临出口限制的工厂使用它们。

SK海力士已经为此忧虑一段时间,SK海力士CEO李锡熙在7月访华盛顿时,还向美国提出类似问题。一位了解SK海力士在中国运营情况的消息人士说:“随着两到三年后新型芯片在SK海力士的生产中占据更大份额,该公司将需要EUV机器来控制其成本并增加产能。”

对此,SK海力士方面表示: 根据各种市场环境灵活经营,正在积极应对市场和客户的需求。

一位白宫高级官员拒绝具体评论美国官员是否会允许SK海力士将EUV设备带到中国大陆的问题。但这位官员告诉路透社,拜登政府仍然专注于防止中国利用美国和盟国的技术来发展最先进的半导体制造,从而帮助中国实现军事现代化。

除了EUV光刻机,ASML对中国正常发货

在美国前总统特朗普执政期间成功地游说荷兰政府阻止了将ASML的技术出售给中芯国际。

ASML的一位发言人说,该公司遵守所有的出口管制法律,并将其视为政府确保国家安全的 “有效工具”。但该公司表示,过度使用这些控制措施 “可能会影响到保持领先于日益增长的半导体需求所需的生产能力”。

该发言人在一份声明中说:”广泛使用出口管制可能会加剧微芯片供应链问题,由于对其他行业的溢出效应,这些问题已经成为世界各国政府和政策制定者的主要关切,如汽车业。”

分析人士认为,美国官员不会认为SK 海力士将EUV光刻机引入中国大陆的做法与中国企业此前的做法有任何不同。

美国再阻拦!EUV光刻机进中国有多难?

(图源:ASML)

VLSI research首席执行官丹·哈奇森说:“这些规定可能适用于任何在中国的芯片制造业务,无论是外国还是国内控制的。任何在中国推进EUV设备的公司都给了中国提供了芯片生产能力。一旦EUV落地中国大陆,你不知道它之后会去哪里。中国人总是善于抓住机会,来做任何他们想做的事情。”

ASML全球副总裁、中国区总裁沈波在最近的采访中表示,对中国出口集成电路光刻机持开放态度,在法律框架下全力支持。同时明确表明,目前ASML除了EUV光刻机无法对中国客户供货外,其他产品都可以正常供货。

国产光刻机“卡脖子”问题待突破

在2002年之前,全球光刻机只有美国、荷兰和日本拥有入场券,并对中国实施技术封锁。近年来,全球光刻机市场依旧被ASML、Nikon(尼康)和Canon(佳能)三家瓜分,占据了全球半导体前道光刻机99%的市场。2002年,光刻机被列入“国家863重大科技攻关计划”,上海微电子装备有限公司由此成立。

近日有传闻称:“上海微电子的28nm光刻(传闻型号为SSA800/10W)机没有通过02专项的国家验收,无法在2021年底完成,28nm光刻机卡住了‘02专项’。”此消息在业内不断发酵引发热议,并未得到官方回应。

在“02专项光刻机项目二期”中,设定的时间为:2021年验收193nmArF浸没式DUV光刻机,对标产品为ASML 2018年推出的DUV光刻机:TWINSCAN NXT:2000i。

美国再阻拦!EUV光刻机进中国有多难?

(DUV光刻机·图源:ASML官网)

然而,掌握光刻机技术并非易事。ASML先进的EUV光刻机拥有超过10万个零件,涉及到上游5000多家供应商。这些零部件极为复杂,对误差和稳定性的要求极高,并且这些零件几乎均属于定制,90%零件采用的是世界上最先进技术,85%的零部件是和供应链共同研发。且更难的是调试、维护,设备中的一些接口需要工程师用高精度机械进行打磨,尺寸调整次数更可能高达百万次以上。

据了解,2015年交付第一台EUV光刻机以来,截止至2020年底ASML一共交付了100台,2021年前三季度交付31台EUV光刻机,也就意味着到目前一共交付了131台EUV光刻机。ASML预计,2022财年将交付55部EUV光刻机组

美国再阻拦!EUV光刻机进中国有多难?

(EUV光刻机·图源:ASML官网)

尽管EUV光刻机相当之贵,接近1.2亿美元一台,但半导体厂商还是愿意去投入。因为7nm以及以上的工艺的确需要EUV光刻机,同样的7nm工艺若使用EUV光刻技术之后晶体管密度和性能都变得更好。根据台积电给出的数据,相较于初代7nm工艺,7nm EUV(N7+)可以提供1.2倍的密度提升,同等功耗水平下提供10%的性能增幅,或者同性能节省15%的功耗。

目前,三星和台积电都已经使用7nm EUV工艺开始生产芯片。AMD发布的AMD Zen 3架构第四代锐龙处理器采用了台积电7nm EUV工艺;英特尔7nm工艺研发进展顺利,采用了重新设计的简化流程,并借助EUV光刻技术,计划在今年度实现7nm客户端CPU产品“Meteor Lake”的tape in。

 

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