據美國媒體《紐約時報》的報導指出,美國主導的對華先進半導體與裝置出口管控,正被中國本土裝置廠商與產業鏈自救措施「逐步破解」。中國在半導體裝置領域已經有了自己的一席之地,依靠中國自身的技術優勢,美國再難對中國半導體產業實行卡脖子的限制。
自2022年10月起,美國與其盟友陸續收緊了對中國出口的半導體裝置與關鍵零件的控制,範圍包括高端設計工具、部分高級工藝裝置、用於訓練大型AI 模型的高性能GPU 等,並對涉及高級晶圓製造能力的主體實施實體名單或許可限制。
他們的目標很明確:儘量阻斷中國取得用於量產最先進邏輯與儲存晶片的關鍵裝置與技術。然而,面對管控,中國企業反而在半導體裝置領域實現了關鍵突破,在半導體產業實現了質的飛躍。
眾所周知,光刻機被譽為人類工業史上的奇蹟,全球ASML一家獨大。近年來,美國聯合荷蘭、日本,對中國實施光刻機禁令。 EUV全面封鎖。先進型號DUV(如NXT:2000 以上)禁止發貨,連維修權限也受限制。
值此艱難時刻,在這個最難突破的領域,中國有了自己的新進展。上海微電子DUV 光刻機已進入客戶驗證,雖然與ASML 差距仍然明顯,但路線已打通。另外,在光源、高精度鏡頭與光學系統這些核心環節已經實現了國產化突破。
在刻蝕領域,美國限制中國採購最先進的等離子體刻蝕裝置。 Lam Research、Applied Materials 對華發貨受控。中微公司站上世界舞台,首次與美係正面競爭。 5nm、3nm 節點刻蝕機進入產線驗證,深矽刻蝕在全球主流市場佔有率領先。在功率晶片、化合物半導體刻蝕實現量產壟斷級地位。這是美國最想限制卻限制失敗的領域之一。
薄膜沉積方面,高階原子層沉積(ALD)裝置禁止對華銷售。 Applied Materials、TEL 在先進節點ALD 市場對中國斷供。北方華創又站了出來,突破ALD 覆蓋元件層、介質層、金屬柵等關鍵領域,多款ALD/CVD 已進入國內14nm、12nm 產線穩定量產。
清洗裝置曾是美國認為難以被覆制的“濕工藝壁壘”,但盛美已完成國產替代的關鍵一步。先進節點清洗機已進入中芯國際量產。先進的「單片清洗」技術穩定量產。在功率元件、MEMS、邏輯晶片領域全面擴張。
沒有檢測裝置,就無法知道產品那裡出錯。沒有計量工具,工藝無法持續優化。它是「工藝閉環」的核心能力。然而KLA 的缺陷檢測系統、E-beam 掃描、CD計量裝置對中國封鎖最嚴,是美國最核心的「精確監控能力」。中國在檢測計量方面起步最晚,但突破正在加速。 CD-SEM、AFM、奈米級計量裝置已被國內多家工廠使用。 E-beam 技術已進入可工程演示階段。在平坦度檢測、線寬計量等領域已具備商業競爭力。這一領域仍是中國與美國差距最大的方向,但成長速度最快。
CMP 是過去最不起眼,但現在是最關鍵的國產替代突破點。 CMP是晶圓製造中最「髒活累活」的工序,過去CMP拋光裝置長期被應用材料壟斷,CMP拋光墊、拋光液、關鍵耗材對中國限制嚴格。杜邦、陶氏長期壟斷高端市場。近年來,華海清科完成28nm以上CMP裝置國產化,拋光液、拋光墊國產率也快速提升。
正如《紐約時報》指出:美國封堵的越細,中國突破的越精準。中國半導體裝置正從被動補課走向體系化能力建構。這才是美國最不願意看到的趨勢。 (芯火相承)