英媒：中國對現有ASML光刻機進行升級，提升制造國產7nm芯片效率

前沿導讀

據美國媒體Tom‘s HardWare轉載英國《金融時報》報道稱，中國晶圓廠正在通過對現有的進口光刻機進行關鍵子系統的技術升級，以此來維持更高效的芯片制造工作。覆蓋的范圍大多都是來自于ASML的浸潤式設備，并且涉及到少部分NXT系列的先進光刻機。

EUV光刻機被美國管控多年，并且先進的浸潤式DUV光刻機不再被允許出口給中國工廠，中國企業便開始將目光放在對現有設備的升級上面。通過技術手段，優化原本設備的疊加精度、穩定性和芯片吞吐量，以此來延長設備的使用壽命，讓高額采購的設備帶來更高效的實質性回報。

設備限制

根據ASML官方財報顯示，中國大陸地區對ASML的設備需求已經度過了高峰期，未來將會趨于平穩。在EUV被持續封鎖的情況下，中國本土企業對于ASML舊設備的需求量開始激增。中國大陸市場曾一度給ASML貢獻了超40%的銷售規模，哪怕是在平穩階段，中國大陸市場也占據了ASML總規模的20%，是僅次于中國臺灣地區的第二大客戶市場。

美國對荷蘭施壓，封鎖EUV光刻機的主要目的就是防止中國企業掌握先進芯片的制造能力。但是對于光刻制造來說，EUV雖然是首選的技術設備，但浸潤式DUV光刻機也可以通過多重曝光的技術方法制造7nm級別的先進芯片。

有鑒于此，中國企業在多年前就開始從ASML手中采購大量DUV光刻機，這些設備在當年符合美國以及荷蘭的出口許可，也給了中國企業囤積先進設備的窗口期。

但是自從華為發布了mate60系列產品之后，美國開始緊急對荷蘭政府施壓，撤銷了ASML部分設備的對華許可，緊急攔截了未交付的設備。

根據ASML 2023年全年財報表示，2023年向中國企業交付了大量光刻機，這些設備大多數都是在2022年下的訂單。從2024年1月份開始，中國敏感的芯片工廠將不會被允許獲得1970i及以上的浸潤式光刻機設備。

據技術機構的產業分析表示，雖然中國企業無法獲得先進的光刻機，但之前采購的設備數量已經形成了一定的規模，這些設備是中國制造14nm—7nm芯片的核心設備。并且中國企業高度依賴進口設備和多重曝光技術來制造先進芯片，后續的設備維護工作是一個至關重要的因素。

設備優化

根據現行的規則要求，ASML只被允許對中國工廠的光刻機進行基礎的維護工作，以保證這些設備正常運轉，不能對相關設備進行技術升級和技術優化。而中國采購的光刻機所遇到的最大問題，就是多重曝光之后的精度誤差。

在制造成熟節點芯片的過程中，適當的精度誤差可用被容忍，但是在先進芯片的制造當中，每增加一層曝光次數，都會導致新光刻層和先前曝光層出現一定程度的誤差，這些誤差疊加起來，將會直接影響制造芯片的效率，甚至是影響經濟利益。

根據ASML官方資料顯示，晶圓級別的精度數據，與設備的定位系統、震動、熱漂移有直接關系。光刻機屬于工業化機械設備，長時間的工作會對內部的零部件造成磨損老化，從而影響對準精度和制造效率。解決這個問題最有效的方法，就是定期更換零部件。

即便不升級設備的曝光波長和光圈數值，通過更換更好的傳感器以及相關耗材，也可以提高多重曝光的對準精度，提升光刻機制造芯片的效率，大幅度減少廢棄的晶圓數量。

采用DUV+多重曝光技術制造7nm芯片，其成本、良品率、能效均落后于EUV設備。但是在美國出口管制的前提下，這種方法所產生的負面代價對于中國芯片產業來說是值得的。

2024年，美國最新的BIS規則收緊了對半導體設備零部件、軟件、售后服務的多種管制措施。這些政策的目的明確，限制中國現有設備的技術維護業務，從而讓中國工廠的設備因缺少應有的技術服務而陷入宕機。

不過該政策執行起來的效果甚微，光刻機的許多零部件依賴于全球產業鏈，并且這些零部件企業并沒有使用美國技術，美國無法通過長臂管轄的方法讓其對中國實施技術限制。況且中國工廠當中還有大量曾經采購的備用零部件，這些零部件都為中國開發自主設備創造了時間條件。