来源：穿搭讲究 发布时间：2024-01-18 12:03

ASML的DUV光刻机产品对比，2100i基本可视为当前最先进的一批型号来源：硅基研究室制图

过去，针对EUV的封锁，更多是“威慑意义”。现在，对眼前这批DUV设备的禁运，起到的效果无疑要更为直观——包括成熟制程和部分先进制程在内的40nm以下的晶圆制造，也被“卡脖子”。

正如部分业内人士所总结的那样，EUV设备即便是敞开卖给中国大陆，基于当前在设计、制造、封装、测试环节的综合产业现状，也没有能力量产3nm芯片，而这批DUV设备的禁运，则恰好正是国内芯片产业能够“努努力够到”的区间。

此前，华为旗舰Mate 60搭载麒麟9000S亮相，就曾引发外界种种猜测，各方拆解评测的结果显示其综合性能处于骁龙888（三星5nm）和骁龙8 Gen1（三星4nm）之间，和苹果A13（台积电7nm+）相仿。保守估计，国内晶圆代工产业，已经事实上具备量产等效7nm制程芯片的能力，只不过结合对市场供给的表现推断，这些先进工艺芯片的产能还在爬坡之中。

更进一步，相比于产能扩张层面的显性影响，更大的影响可能在于战略层面——先进光刻系统的禁运，将带动上下游产业链集体“去美化”，只是中国芯片制造业必须要把各个制程节点和产业环节“重走一遍”，因此要付出巨大的经济代价和时间成本。

1、“丢掉幻想，准备战斗”

过去，芯片产业自身的不透明性和高技术门槛，造成了真假参半的各类消息充塞舆论场，也一度影响了市场和公众对于芯片产业发展的认知，并带来了诸多不切实际的“误判”，包括但不限于：

· ASML公司有办法不遵守或是绕开禁令，继续为中国输送光刻设备

· 摩尔定律可能会在未来停滞，中国芯片代工产业有大把的时间反超台积电和三星

从政策层面来看，期待ASML的“友谊”或是芯片禁令的转机能够帮助中国芯片产业度过难关，无疑是“天方夜谭”，这并不是因为ASML“不够哥们”。与之相反，不少业内人士均向“硅基研究室”表明，在芯片禁令的执行层面，ASML已经“仁至义尽”。

一年前，针对美日荷三国达成的限制中国先进设备出口协议，ASML CEO温宁克就曾在公开场合予以隐晦的否定：“你给中国施加的压力越大，他们就越有可能加倍努力打造可以媲美ASML的光刻机。”

而在实际行动中，基于商业的考量，ASML也在努力配合中国大陆客户的要求，在禁令生效之前，努力“抢运”光刻机。

公开资料显示，仅2023年10月，中国大陆从荷兰进口的光刻机数量就高达21台，总价值6.725亿美元，此后的11月，中国大陆又进一步进口了42台光刻设备，总价值高达8.168亿美元。其中有16台光刻机是来自荷兰，总价值7.627亿美元。

来自ASML的三季度财报也显示，来自中国大陆的销售收入占比由已经从一季度的8%和二季度的24%，翻倍增长到了46%。无外乎部分业内人士感慨称ASML还算“够朋友”：

“光刻设备作为高度客制化的机型，几乎不存在库存，按照传统惯例，厂商都是收到三四成所有的预付款才会开始动工。”结合2023年下半年这么大规模的出货量来看，ASML显然将光刻机产能中的很大一部分都调配给了中国客户。

ASML在机场转运DUV机台， 转运过程全程监控设备的温度、震动系数等数据 来源：ASML 

ASML还算“够朋友”还体现在后续的产品服务上，一位不愿透露姓名的消息人士表示，即便是对于已经售往中国大陆的先进光刻机，在面临美国的软件、零部件断供压力时，ASML仍在尽力延长技术人员在华的停留时间，配合售后服务。

不过，不同于掌握芯片设计绝对话语权的英伟达，能以“特供AI芯片”绕开监管措施，ASML光刻机的零部件高达10万个，分别来自全球超过5000家供应商，其中最核心的光源，尤其是EUV光源，几乎完全是由美国公司西盟（Cymer）所垄断，即便次一级的DUV光源，虽然日本和中国的部分企业在不懈攻关，但距离ASML的标准仍有差距，这也是美国有信心展开“长臂管辖”的根源所在。

从这个角度来说，伴随着新一轮禁令的落地，将中国芯片产业的发展过度押注在ASML“绕开封锁”上，无疑并不现实。毕竟，此轮禁令并不是突发事件，也不是终点，而是自“芯片法案”之后，美国推动与中国科技产业脱钩的其中一环。

从2022年开始，美国连续推出的芯片法案，出口限制法案，均意在拉拢日荷，共同针对中国大陆半导体产业。为此，2023年1月，美国、日本、荷兰达成对华先进半导体生产设备的出口管制协议，按照这份协议，针对波长193nm、分辨率小于45nm的DUV设备，只要包含受控物项超过0%，就受美国管制。随后，日本限制23种高性能半导体制造设备出口的管制令于7月23日生效；荷兰限制光刻机等半导体设备和技术的出口管制，则选择了9月1日作为生效节点。

今天摆在中国晶圆代工企业面前的这份“2050i，2100i”设备禁令，正是荷兰政府本该于去年9月1日落地的那份管制协议，在多方斡旋之下，不断推迟、豁免至今的结果。

类似的，后面所提到的“摩尔定律停滞”，同样也是非专业人士的“美好幻想”。

摩尔定律预测集成电路上的晶体管数量 每24个月增加一倍， 上图对应当年最先发布的芯片产品。 来源：网络 

理论上，芯片的“制程”不能无限制缩小，这是由芯片的最小电路蚀刻宽度——“线宽”所决定，线宽越窄，单位面积所能刻蚀的晶体管数量就越多，芯片性能自然也更强。而一节电路要想正常通电，至少也需要维持在百十个原子的宽度，这意味着芯片的“线宽”很难在突破“纳米级”之后，继续向下推进。

但线宽工艺的停滞，并不代表摩尔定律的衰亡。

伴随着技术的进步，当下芯片制程对摩尔定律的推进，早已不再依赖“线宽“指标的提升。业内资深建厂工程师向“硅基研究室”透露，芯片产业的线宽从28nm制程之后，就基本没有再提升，但是这并未妨碍这段时期，摩尔定律继续向前推进。长达十余年的时间里，半导体产业在尝试用更先进的架构，来立体化堆叠晶体管，并最终转化为“等效制程”的工艺，为摩尔定律“续命”。

换句话说，所谓的3nm芯片，并不是指芯片的最小线宽达到了3nm，而是借助架构和工艺的提升，实现了“同3nm芯片一样的能效”。

目前，包括台积电、英特尔等半导体企业，已经纷纷更新了新制程的立项。12月14日，台积电在IEEE国际电子器件会议上透露，1.4nm级制造技术已经开始研发，名为14A，目前进展顺利，预计将于2027年-2028年之间量产。

资深芯片专家、《芯片简史》作者汪波此前曾提到，“摩尔定律不仅仅是一个单纯的技术定律，也是一个关于人的信心和希望的定律，回顾芯片产业的发展历史，只要年轻人永远敢于打破常规，积极创新，摩尔定律的脚步就不会停下。”

“摩尔定律”看不到衰退迹象，对手们不会停下来等待中国芯片制造的追赶。从这个角度来说，比起相信恶劣的外部环境会在未来有所好转，“丢掉幻想，准备战斗”，或许才是国产芯片行业未来数十年的常态化主题。

2、不存在“落后产能”

打造自主晶圆代工体系，类似的“战斗”，事实上早在数十年前就已经全面铺开。

国际半导体产业协会（SEMI）公布的数据显示，今天，来自中国大陆的晶圆月产能已经高达760万片，这一数字占据了全球半导体产能的25.6%，这基础上，2024年，中国大陆半导体产能还将继续以13%的增长率领跑全球。

庞大的产业规模是中国芯片制造的A面，“大而不强”、“耗费巨大”是它的B面，也是持保守态度的业内外人士诘难的核心。

部分芯片业内人士就曾告诉“硅基研究室”，由于技术封锁，中国芯片不得不采取完全违背市场规律的方式，从设计、制造、封装、测试环节大量补贴，耗费巨大的同时，也造成了芯片行业目前学术界和产业界的认知割裂。

“我们像下饺子一样布局晶圆工厂，但由于产业上下游的弱势，很多工厂的制程还比较落后，国产化率和良率也没有保障。”

与之相对的是，过去相当长一段时间，部分企业和舆论传达给公众的是“喜报连连”，从设备到技术层面，均有着“重大突破”。

种种“突破”的背后，什么才是中国芯片产业目前的真实现状？新的光刻机禁令生效后，2024年，我们还需不需要DUV光刻机？中国半导体产业又是否需要继续下单、建厂、扩产？

回答上述问题，还是要从半导体产业的发展轨迹中去寻觅。

宏观层面，科技与战略风云学会会副会长陈经认为“芯片产业仍然没有跳脱出工业和科技的范畴，这也意味着只要愿意砸钱下功夫，就一定能搞出来。”毕竟，昔日的台湾地区，在半导体产业起步上的“一穷二白”，要比大陆半导体产业“犹有胜之”。

微观层面，市场也要认识到，半导体产业在设备研发上要面临的重重困境——一台EUV光刻机的关键研发过程，可以帮助人们更清晰的感受这一产业的技术门槛：

美国Cymer公司在经历无数次失败后，才获得波长13.5nm的极紫外光源；为了保证光源功率，需要保证镜面的平整度，ASML研发了一种特殊的镜子，平整度也令人咋舌——将镜面放大到云南省的大小，表面的平整度相差也不超过1毫米。

在解决了数十万个零部件带来的层出不穷的技术难题后，ASML终于研发出第一台EUV光刻机，单台成本高达2亿美元，这些光刻机的部件在交付客户的时候，不得不依靠4架波音747飞机实现运送。在运抵晶圆厂后，经历上百名工程师的反复安装和调试，才能开始试制作样品，而每一代光刻机从第一批样品，到最后具备高良率的量产能力，往往又需要2-3年不等的时间。

Intel接收高数值孔径EUV部件， 可覆盖2nm制程工艺。来源：Intel 

《芯片战争》一书的作者、塔夫茨大学弗莱彻学院国际历史副教授克里斯·米勒这样总结芯片产业发展：“半导体制造工厂——晶圆厂，是世界上最昂贵的工厂，今天，半导体产业正在进行着人类有史以来最复杂的制造过程。”

从这个角度来说，期待中国半导体产业逆转周期，在短时间内接连取得重大技术突破，乃至于在制程上有所领先，都是违背产业规律的。

即便是全球过往的半导体产业发展，也是建立在美日荷和中国台湾地区的高度分工化和官方补贴的基础上。某种意义上，中国对芯片产业的追逐，等于把一部芯片产业的70年的全球史，用20年甚至更短的时间压缩完成，难度和挑战可想而知。

而在这一过程中，中国芯片产业最缺乏的还不是光刻机，而是上下游的产业链和人才。毕竟，没有光刻机，中国芯片企业只是造不出最先进的芯片，而上下游产业链企业的缺乏，则导致了整个产业在后续的禁令中，面临“跛脚”的风险。

这也是为什么，即便是向ASML购入NXT:1980i等型号，继续上马40nm这样的外界眼中的“落后产能”，在多位资深从业者看来也有必要。

一方面，光刻系统没有所谓的“落后制程”。

光刻机之间，先进的和落后的型号之间不是相互替代的关系，而是协同关系，在台积电的生产过程中，7nm、5nm芯片并不是完全由EUV来制作，而是两种机型交替合作，其中，7nm的80层光罩里，由EUV完成的仅有12层，剩下的68层均是借助DUV曝光，5nm节点下的100层光罩里，由DUV机型负责曝光的比率，也高达78%。

相比之下，目前国产光刻机能达到的理想水平在28nm左右，其国产化率和良率在短期内也无法得到保证，暂时还不足以完成对前者的完美替代。

另一方面，半导体产业也没有所谓的“落后产能”。

公开数据显示，2023年到2027年，全球晶圆代工成熟制程（28nm以上）和先进制程（16nm以下）的产能比重预计将维持在7∶3，这意味着，在高性能芯片频出的当下，全球半导体产业中，40nm和28nm制程仍然能满足近7成产品需求。