導讀：近日，Digitimes撰文針對目前美國對華半導體出口管制下，中國半導體企業(yè)是否可以利用任何關鍵“漏洞”來緩沖沖擊進行了較為全面的分析。

圖：Digitimes

近年來，美國加大了對中國半導體產業(yè)發(fā)展的打壓力度。它不僅精心設計了類似咽喉要道的機制和系統(tǒng)的遏制策略和行動，還動員了盟友的參與。

在2022年10月對向中國出口先進芯片制造工具和技術實施全面出口限制后，美國急于讓擁有ASML和TEL等關鍵企業(yè)的荷蘭和日本加入，以進行更有效的限制。

中國安邦咨詢的一份研究報告指出，隨著三方協(xié)議的簽署，對中國芯片行業(yè)的出口限制將更加嚴格，該協(xié)議將為美國未來進一步擴大對華制裁范圍鋪平道路。這在某種程度上與美國研究機構SemiAnalysis基于技術視角的報告觀點不謀而合——美國政府目前的出口管制措施還存在相當大的差距，這取決于華盛頓將如何玩技術霸權游戲。

美國在晶圓制造設備供應方面處于領先地位，在沉積、蝕刻、過程控制、化學機械拋光 (CMP) 和離子注入設備方面占據了大部分市場份額。但包括Applied Materials、Lam Research和KLA在內的許多美國設備制造商抱怨說，政府的全面單邊出口管制可能會讓他們的海外競爭對手——如荷蘭的 ASMI和日本的TEL擴大市場份額。

他們還強調，如果不限制荷蘭制造商ASML和日本尼康、佳能向中國出口深紫外光刻設備（DUV），美國施加的單邊出口限制將難以發(fā)揮其應有的作用。ASML在浸沒式DUV設備市場與尼康不相上下，佳能雖然不賣DUV，但在干式光刻系統(tǒng)市場與ASML競爭激烈。

關鍵問題1：中國未來可以購買哪些工藝裝備？

圖：ASML的DUV主力NXT:2000系列

一般來說，ArF浸沒式光刻機可用于7nm至38nm節(jié)點的曝光應用，修改后的型號是最先進的可支持7nm工藝曝光的DUV系統(tǒng)。此外，干式ArF系統(tǒng)可以滿足65nm及以上成熟工藝的曝光需求。

制約中國半導體產業(yè)快速發(fā)展的主要途徑是通過設備出口管制。美日荷三邊協(xié)議已敲定限制中國企業(yè)獲得深紫外光刻機渠道，但考慮到DUV是一項非常廣泛的技術，涵蓋了氟化氪（KrF）、干式氟化氬（ArF）、以及氟化氬浸沒（ArFi）光刻機，中國半導體企業(yè)未來能拿到什么光刻機還有待觀察。

早在1988年，尼康就發(fā)布了第一臺采用KrF曝光技術的DUV設備，命名為NSR-1505EX。最新的三方出口限制協(xié)議不應該包括這樣的老技術。但既然基于KrF的DUV機臺在14nm芯片的量產中仍能起到輔助作用，那么這三個國家是否會禁止此類機臺對華出口呢？

另一方面，ASML于2022年發(fā)布的最新一代沉浸式DUV系統(tǒng)NXT2100i可能是拜登政府對華禁售的重點機型之一。然而，ASML 仍然聲稱，除了EUV機器外，它與中國客戶的業(yè)務正常。目前，ArFi DUV機器占ASML總收入的 34%，僅次于EUV型號的46%。因此，如果浸沒式深紫外機被禁止出口到中國，其業(yè)務收入將受到嚴重打擊。

關鍵問題2：美國出口限制留了多大的“缺口”？

圖：尼康的i線光刻機

如果美國政府的目的是阻止中國獲得14/7/5nm工藝技術，那么對中國出口的禁令必須涵蓋能夠處理這些工藝節(jié)點的不同級別的工具。目前，臺積電16/12納米工藝技術的最小金屬間距為64納米，而對應的7納米工藝為40納米，5納米節(jié)點為28納米。

這意味著任何可以達到64/40/28nm最小金屬間距的光刻設備都極有可能被包含在5/7/14nm工藝出口禁令中。

換句話說，目前中國企業(yè)可以借助ASML和尼康可以正常出口的加工最小金屬間距為28nm的5nm芯片的ArFi DUV機器，在“最后的窗口期”內完成他們最關心的技術突破。

2019年，時任特朗普政府通過讓荷蘭政府拒絕續(xù)簽出口許可證，成功阻止ASML向中國龍頭中芯國際出口EUV機器。但中芯國際仍然成功地通過SAQP和ArFi光刻機實現(xiàn)了7nm芯片的生產，甚至沒有使用EUV設備，就像臺積電在其第一代7nm工藝商業(yè)化時所做的那樣。

關鍵問題3：中國最應該擔心的問題是什么？

答案是成熟工藝設備。

如果美國的目標是有效扼殺中國制造商的14/7/5納米芯片生產，接下來將重點管制的設備將包括以下兩種：可以生產金屬間距為40nm的7nm芯片的ArFi和干式ArF DUV機器，以及可以處理金屬間距為64nm的14nm芯片的干式ArF和KrF機器。

從技術角度來看，任何類型的DUV系統(tǒng)只要能夠實現(xiàn)上述最小金屬間距特征尺寸，都極有可能針對中國半導體制造商進行封鎖。

如果那樣的話，中國晶圓廠將失去三大DUV系統(tǒng)——KrF、dry ArF和ArFi的支持，可能不得不退回到40/45nm一代。甚至可能無法投資擴建14-38nm芯片的新生產線，而將不得不從國外購買芯片。

關鍵問題4：對華出口管制還有哪些“重大漏洞”？

圖：光刻膠

SemiAnalysis報告還指出，拜登政府與日本、荷蘭聯(lián)手遏制中國先進制造工藝，至少還留下一個關鍵缺口——運往中國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由少數日本廠商壟斷，美國杜邦公司遠遠落后，市場份額僅排名第四。在許多情況下，光刻膠的化學成分需要與終端客戶就曝光機類型、工藝節(jié)點、特征類型和特征尺寸進行廣泛的微調。

如果日本限制光刻膠運往中國，中國代工廠可能無法進行曝光工藝和進一步的芯片制造。從表面上看，現(xiàn)階段完全不限制對華光刻膠出口可能是拜登政府沒有考慮到的一個“重大漏洞”，但這也可能是美國有意讓政策靈活運用。

芯片大師此前曾報道SEMI：美日荷對華芯片限制還不夠強硬，SEMI已呼吁日本、荷蘭和其他美國盟友對中國半導體公司采取與美國相同的全面貿易限制措施。

顯然，SEMI和SemiAnalysis一致認為，目前較少限制上游材料供應是美日荷三方協(xié)議的一大漏洞。如果目標是阻止中國獲得5/7/14nm制程技術，除了三大類DUV系統(tǒng)之外，跟設備工藝密切相關的光刻膠供應和維護服務也應該被納入其監(jiān)管控制范圍。