从2023年开始,日本政府就通过外汇法修正案,把23种半导体设备列入管制清单,包括清洗设备11种、薄膜沉积、热处理、光刻系统4种、刻蚀机器3种,还有检测仪器,基本把芯片制造的全链条都罩住了。出口到中国这些国家,得一个个审批。中国从日本进口的设备占了近一半,特别是先进制程的设备,尼康的扫描仪受限最严重。
那么日本为何屡次对出口中国的光刻机严格限制?中国的相关产业发展路在何方?
实实切切的被”卡脖子“
对ASML光刻机的依赖,更像是一场关于固定资产的保卫战,危机是渐进式的,如同慢刀子割肉。中国境内,运行中的DUV光刻机数量已经超过了一千台,这是一个庞大的存量资产。
但这批昂贵的设备正面临前所未有的风险。一台无法维修的精密仪器,无论曾经多么先进,最终的结局都可能沦为一堆闲置的废铁。而这,正是美国与荷兰联手实施的出口限制想要达成的效果。
限制的套索正在一步步收紧。从去年初开始,特定型号的高端DUV机型出口就需要逐案审批,这基本堵死了增量的路。更要命的是,管制范围已经悄悄延伸到了存量设备,针对部分中国工厂的维修服务被叫停。
这意味着,一旦机器出现故障,关键的备件,比如激光器或者滤光镜,将面临断供的风险。这直接威胁着那一千多台设备的正常运转,也卡住了中国芯片产业向14纳米以下先进节点迈进的脖子,那正是我们最明显的技术短板。
这场针对未来的战略卡位,效果立竿见影。ASML自己也预估,在华的订单收入占比,将从去年的接近一半,骤降至今年的区区20%。有趣的是,就连ASML的前任CEO也曾表示,服务限制对公司从今年到2030年的长期财报影响有限。这番表态,恰恰印证了设备危机的“慢刀”特性,它并非一击致命,而是通过持续的消耗和封锁,逐步侵蚀你的根基。
每个环节受限于人
如果说设备依赖是“慢刀割肉”,那么对关键化学材料的依赖,则更像是一场“急性封喉”,它的危机爆发迅速,直接冲击生产线的日常运转。
就在不久前,日本宣布计划从今年1月起,对用于芯片封装的环氧树脂和键合胶实施出口管制。消息一出,国内不少封测企业立刻感到寒意。因为在这类日本产的胶粘剂上,我们对它的依赖实在是太深了。
特别是在3D芯片堆叠这项关键工艺上,某一类关键胶粘剂,中国企业对日本住友电木的依赖度,竟然高达九成。这种高度集中的依赖,意味着一旦断供,生产线可能随时停摆,这是一种突发的、急性的冲击。
当然,国产替代的曙光并非没有。国内企业南大光电已经向华为海思交付了用于7纳米制程的ArF光刻胶样品进行验证。另一家公司上海新阳的KrF光刻胶,也在DRAM产线上跑出了85%的良率。
但现实远比数据更骨感。85%的良率听起来不错,可距离日本JSR公司的水平,还有5个百分点的差距。更何况,逻辑芯片制造对光刻胶金属杂质含量的要求,比DRAM内存芯片要苛刻得多。至于最顶尖的EUV光刻胶,我们的研发仍停留在实验室阶段。
从“客户验证”到真正实现“批量供货”,国产材料必须跨过一道名为“可靠性”的鸿沟,这往往需要通过严苛的千片晶圆验证。业内评估,国产替代的技术差距虽然已从十年缩短到三年,但这最后一步,挑战最大。这种紧迫感,从行业给出的建议就能看出来:芯片设计公司被劝告暂时采用更成熟的2.5D封装方案,规避新材料的早期风险。封测厂则被敦促,立刻启动对韩国及国产胶水的“二供”认证。这一切,都生动说明了材料断供的立竿见影,堪称“急性封喉”。
出拳未必致命
在这场科技棋局上,博弈双方都在将对方的依赖“武器化”,同时拼命化解自身的依赖。这早已不是单纯的技术竞赛,而是一场围绕全球供应链控制权的战略推演。
面对步步紧逼的设备和材料封锁,中国也亮出了自己的牌。从2023年8月起,中国对镓、锗两种金属材料实施出口许可制度。这张牌的分量十足,因为中国在全球镓(94%)和锗(83%)的供应中,占据着绝对的主导地位。
管制实施后,效果是惊人的,中国的镓、锗出口量一度锐减至接近于零。这两种半导体产业链上游的关键原材料,让对手也感受到了供应链被切断的滋味。市场的担忧情绪甚至一度导致ASML的股价下跌,因为大家担心中国可能采取更多的报复措施。
不过,中国在动用反制武器时,表现出了极大的战略审慎。比如外界热议的“稀土牌”,中国工信部的压力测试显示,如果对日本限制稀土出口,丰田、索尼等日企的库存仅能维持大约90天。尽管手握如此利器,中国却迟迟未动,因为决策层很清楚,这会引发全球供应链成本飙升,最终反噬本国产业。
这种精准计算的博弈,也体现在官方宣布反制措施时的谨慎措辞上,总会为产业链留出缓冲期。即便如此,连锁反应已经出现。日本材料供应商信越化学就已出现营收下滑,原因竟是“中国客户主动减量”。同时,台积电、三星这些全球芯片巨头,已经开始评估和认证日本以外的第二供应商,一家韩国公司东进世美肯的评估优先级因此被大幅提升。
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