來源：穿搭講究 釋出時間：2024-01-18 12:03

ASML的DUV光刻機產品對比，2100i基本可視為當前最先進的一批型號來源：矽基研究室製圖

過去，針對EUV的封鎖，更多是“威懾意義”。現在，對眼前這批DUV裝置的禁運，起到的效果無疑要更為直觀——包括成熟製程和部分先進製程在內的40nm以下的晶圓製造，也被“卡脖子”。

正如部分業內人士所總結的那樣，EUV裝置即便是敞開賣給中國大陸，基於當前在設計、製造、封裝、測試環節的綜合產業現狀，也沒有能力量產3nm晶片，而這批DUV裝置的禁運，則恰好正是國內晶片產業能夠“努努力夠到”的區間。

此前，華為旗艦Mate 60搭載麒麟9000S亮相，就曾引發外界種種猜測，各方拆解評測的結果顯示其綜合性能處於驍龍888（三星5nm）和驍龍8 Gen1（三星4nm）之間，和蘋果A13（臺積電7nm+）相仿。保守估計，國內晶圓代工產業，已經事實上具備量產等效7nm製程晶片的能力，只不過結合對市場供給的表現推斷，這些先進工藝晶片的產能還在爬坡之中。

更進一步，相比於產能擴張層面的顯性影響，更大的影響可能在於戰略層面——先進光刻系統的禁運，將帶動上下游產業鏈集體“去美化”，只是中國晶片製造業必須要把各個製程節點和產業環節“重走一遍”，因此要付出巨大的經濟代價和時間成本。

1、“丟掉幻想，準備戰鬥”

過去，晶片產業自身的不透明性和高技術門檻，造成了真假參半的各類訊息充塞輿論場，也一度影響了市場和公眾對於晶片產業發展的認知，並帶來了諸多不切實際的“誤判”，包括但不限於：

· ASML公司有辦法不遵守或是繞開禁令，繼續為中國輸送光刻裝置

· 摩爾定律可能會在未來停滯，中國晶片代工產業有大把的時間反超臺積電和三星

從政策層面來看，期待ASML的“友誼”或是晶片禁令的轉機能夠幫助中國晶片產業度過難關，無疑是“天方夜譚”，這並不是因為ASML“不夠哥們”。與之相反，不少業內人士均向“矽基研究室”表明，在晶片禁令的執行層面，ASML已經“仁至義盡”。

一年前，針對美日荷三國達成的限制中國先進裝置出口協議，ASML CEO溫寧克就曾在公開場合予以隱晦的否定：“你給中國施加的壓力越大，他們就越有可能加倍努力打造可以媲美ASML的光刻機。”

而在實際行動中，基於商業的考量，ASML也在努力配合中國大陸客戶的要求，在禁令生效之前，努力“搶運”光刻機。

公開資料顯示，僅2023年10月，中國大陸從荷蘭進口的光刻機數量就高達21臺，總價值6.725億美元，此後的11月，中國大陸又進一步進口了42臺光刻裝置，總價值高達8.168億美元。其中有16臺光刻機是來自荷蘭，總價值7.627億美元。

來自ASML的三季度財報也顯示，來自中國大陸的銷售收入佔比由已經從一季度的8%和二季度的24%，翻倍增長到了46%。無外乎部分業內人士感慨稱ASML還算“夠朋友”：

“光刻裝置作為高度客製化的機型，幾乎不存在庫存，按照傳統慣例，廠商都是收到三四成所有的預付款才會開始動工。”結合2023年下半年這麼大規模的出貨量來看，ASML顯然將光刻機產能中的很大一部分都調配給了中國客戶。

ASML在機場轉運DUV機臺， 轉運過程全程監控裝置的溫度、震動係數等資料 來源：ASML 

ASML還算“夠朋友”還體現在後續的產品服務上，一位不願透露姓名的訊息人士表示，即便是對於已經售往中國大陸的先進光刻機，在面臨美國的軟體、零部件斷供壓力時，ASML仍在盡力延長技術人員在華的停留時間，配合售後服務。

不過，不同於掌握晶片設計絕對話語權的英偉達，能以“特供AI晶片”繞開監管措施，ASML光刻機的零部件高達10萬個，分別來自全球超過5000家供應商，其中最核心的光源，尤其是EUV光源，幾乎完全是由美國公司西盟（Cymer）所壟斷，即便次一級的DUV光源，雖然日本和中國的部分企業在不懈攻關，但距離ASML的標準仍有差距，這也是美國有信心展開“長臂管轄”的根源所在。

從這個角度來說，伴隨著新一輪禁令的落地，將中國晶片產業的發展過度押注在ASML“繞開封鎖”上，無疑並不現實。畢竟，此輪禁令並不是突發事件，也不是終點，而是自“晶片法案”之後，美國推動與中國科技產業脫鉤的其中一環。

從2022年開始，美國連續推出的晶片法案，出口限制法案，均意在拉攏日荷，共同針對中國大陸半導體產業。為此，2023年1月，美國、日本、荷蘭達成對華先進半導體生產裝置的出口管制協議，按照這份協議，針對波長193nm、解析度小於45nm的DUV裝置，只要包含受控物項超過0%，就受美國管制。隨後，日本限制23種高效能半導體制造裝置出口的管制令於7月23日生效；荷蘭限制光刻機等半導體裝置和技術的出口管制，則選擇了9月1日作為生效節點。

今天擺在中國晶圓代工企業面前的這份“2050i，2100i”裝置禁令，正是荷蘭政府本該於去年9月1日落地的那份管制協議，在多方斡旋之下，不斷推遲、豁免至今的結果。

類似的，後面所提到的“摩爾定律停滯”，同樣也是非專業人士的“美好幻想”。

摩爾定律預測積體電路上的電晶體數量 每24個月增加一倍， 上圖對應當年最先發布的晶片產品。 來源：網路 

理論上，晶片的“製程”不能無限制縮小，這是由晶片的最小電路蝕刻寬度——“線寬”所決定，線寬越窄，單位面積所能刻蝕的電晶體數量就越多，晶片效能自然也更強。而一節電路要想正常通電，至少也需要維持在百十個原子的寬度，這意味著晶片的“線寬”很難在突破“奈米級”之後，繼續向下推進。

但線寬工藝的停滯，並不代表摩爾定律的衰亡。

伴隨著技術的進步，當下晶片製程對摩爾定律的推進，早已不再依賴“線寬“指標的提升。業內資深建廠工程師向“矽基研究室”透露，晶片產業的線寬從28nm製程之後，就基本沒有再提升，但是這並未妨礙這段時期，摩爾定律繼續向前推進。長達十餘年的時間裡，半導體產業在嘗試用更先進的架構，來立體化堆疊電晶體，並最終轉化為“等效製程”的工藝，為摩爾定律“續命”。

換句話說，所謂的3nm晶片，並不是指晶片的最小線寬達到了3nm，而是藉助架構和工藝的提升，實現了“同3nm晶片一樣的能效”。

目前，包括臺積電、英特爾等半導體企業，已經紛紛更新了新制程的立項。12月14日，臺積電在IEEE國際電子器件會議上透露，1.4nm級製造技術已經開始研發，名為14A，目前進展順利，預計將於2027年-2028年之間量產。

資深晶片專家、《晶片簡史》作者汪波此前曾提到，“摩爾定律不僅僅是一個單純的技術定律，也是一個關於人的信心和希望的定律，回顧晶片產業的發展歷史，只要年輕人永遠敢於打破常規，積極創新，摩爾定律的腳步就不會停下。”

“摩爾定律”看不到衰退跡象，對手們不會停下來等待中國晶片製造的追趕。從這個角度來說，比起相信惡劣的外部環境會在未來有所好轉，“丟掉幻想，準備戰鬥”，或許才是國產晶片行業未來數十年的常態化主題。

2、不存在“落後產能”

打造自主晶圓代工體系，類似的“戰鬥”，事實上早在數十年前就已經全面鋪開。

國際半導體產業協會（SEMI）公佈的資料顯示，今天，來自中國大陸的晶圓月產能已經高達760萬片，這一數字佔據了全球半導體產能的25.6%，這基礎上，2024年，中國大陸半導體產能還將繼續以13%的增長率領跑全球。

龐大的產業規模是中國晶片製造的A面，“大而不強”、“耗費巨大”是它的B面，也是持保守態度的業內外人士詰難的核心。

部分晶片業內人士就曾告訴“矽基研究室”，由於技術封鎖，中國晶片不得不採取完全違背市場規律的方式，從設計、製造、封裝、測試環節大量補貼，耗費巨大的同時，也造成了晶片行業目前學術界和產業界的認知割裂。

“我們像下餃子一樣佈局晶圓工廠，但由於產業上下游的弱勢，很多工廠的製程還比較落後，國產化率和良率也沒有保障。”

與之相對的是，過去相當長一段時間，部分企業和輿論傳達給公眾的是“喜報連連”，從裝置到技術層面，均有著“重大突破”。

種種“突破”的背後，什麼才是中國晶片產業目前的真實現狀？新的光刻機禁令生效後，2024年，我們還需不需要DUV光刻機？中國半導體產業又是否需要繼續下單、建廠、擴產？

回答上述問題，還是要從半導體產業的發展軌跡中去尋覓。

宏觀層面，科技與戰略風雲學會會副會長陳經認為“晶片產業仍然沒有跳脫出工業和科技的範疇，這也意味著只要願意砸錢下功夫，就一定能搞出來。”畢竟，昔日的臺灣地區，在半導體產業起步上的“一窮二白”，要比大陸半導體產業“猶有勝之”。

微觀層面，市場也要認識到，半導體產業在裝置研發上要面臨的重重困境——一臺EUV光刻機的關鍵研發過程，可以幫助人們更清晰的感受這一產業的技術門檻：

美國Cymer公司在經歷無數次失敗後，才獲得波長13.5nm的極紫外光源；為了保證光源功率，需要保證鏡面的平整度，ASML研發了一種特殊的鏡子，平整度也令人咋舌——將鏡面放大到雲南省的大小，表面的平整度相差也不超過1毫米。

在解決了數十萬個零部件帶來的層出不窮的技術難題後，ASML終於研發出第一臺EUV光刻機，單臺成本高達2億美元，這些光刻機的部件在交付客戶的時候，不得不依靠4架波音747飛機實現運送。在運抵晶圓廠後，經歷上百名工程師的反覆安裝和除錯，才能開始試製作樣品，而每一代光刻機從第一批樣品，到最後具備高良率的量產能力，往往又需要2-3年不等的時間。

Intel接收高數值孔徑EUV部件， 可覆蓋2nm製程工藝。來源：Intel 

《晶片戰爭》一書的作者、塔夫茨大學弗萊徹學院國際歷史副教授克里斯·米勒這樣總結晶片產業發展：“半導體制造工廠——晶圓廠，是世界上最昂貴的工廠，今天，半導體產業正在進行著人類有史以來最複雜的製造過程。”

從這個角度來說，期待中國半導體產業逆轉週期，在短時間內接連取得重大技術突破，乃至於在製程上有所領先，都是違背產業規律的。

即便是全球過往的半導體產業發展，也是建立在美日荷和中國臺灣地區的高度分工化和官方補貼的基礎上。某種意義上，中國對晶片產業的追逐，等於把一部晶片產業的70年的全球史，用20年甚至更短的時間壓縮完成，難度和挑戰可想而知。

而在這一過程中，中國晶片產業最缺乏的還不是光刻機，而是上下游的產業鏈和人才。畢竟，沒有光刻機，中國晶片企業只是造不出最先進的晶片，而上下游產業鏈企業的缺乏，則導致了整個產業在後續的禁令中，面臨“跛腳”的風險。

這也是為什麼，即便是向ASML購入NXT:1980i等型號，繼續上馬40nm這樣的外界眼中的“落後產能”，在多位資深從業者看來也有必要。

一方面，光刻系統沒有所謂的“落後製程”。

光刻機之間，先進的和落後的型號之間不是相互替代的關係，而是協同關係，在臺積電的生產過程中，7nm、5nm晶片並不是完全由EUV來製作，而是兩種機型交替合作，其中，7nm的80層光罩裡，由EUV完成的僅有12層，剩下的68層均是藉助DUV曝光，5nm節點下的100層光罩裡，由DUV機型負責曝光的比率，也高達78%。

相比之下，目前國產光刻機能達到的理想水平在28nm左右，其國產化率和良率在短期內也無法得到保證，暫時還不足以完成對前者的完美替代。

另一方面，半導體產業也沒有所謂的“落後產能”。

公開資料顯示，2023年到2027年，全球晶圓代工成熟製程（28nm以上）和先進製程（16nm以下）的產能比重預計將維持在7∶3，這意味著，在高效能晶片頻出的當下，全球半導體產業中，40nm和28nm製程仍然能滿足近7成產品需求。