到2023年底,ASML在中國的光刻機加上量測機台總數已接近1,400台
這似乎讓人意外。美國對華晶片出口管制步步緊逼,受到波及的荷蘭光刻機巨擘ASML (阿斯麥NASDAQ:ASML)卻在中國錄得業績新高。
中國大陸地區的營收在ASML全球收入結構中佔比一直在10%-20%之間,2023年這一比例持續飆升。ASML財報顯示,2023年第一季中國大陸地區營收佔8%,第二季為24%,第三季驟增至46%。2023年前三季度,中國大陸從ASML採購了52.8億歐元(403億元人民幣)的光刻機設備,這一數字約為2022年ASML在中國全年銷售額的兩倍。
11月5日,ASML全球副總裁、中國區總裁沈波在進博會上接受媒體採訪時透露,到2023年底,ASML在中國的光刻機總數將接近1400台。
光刻是晶片製造的重要環節。以光源波長劃分,光刻機分為UV (紫外線)、DUV (深紫外線)、EUV (極紫外線),理論上7奈米及以下的先進晶片製程製程只能透過EUV實現。
ASML是全球最大的光刻機製造商,也是唯一的EUV微影機供應廠商。有觀點認為,ASML的技術能力事實上成為了半導體工業擴張的瓶頸。中國的晶片製造想更快突破先進製程,取得ASML的先進光刻機是關鍵。
如台積電一樣,受制於地緣政治,ASML也不能完全按照商業邏輯運轉,中國大陸無法購買ASML最先進的EUV光刻機,14nm以下製程的國內產線主要依賴DUV光刻機。
2023年9月1日,荷蘭的《先進半導體製造設備法規》生效。除了EUV設備之外,荷蘭也將部分先進製程所需的DUV產品-TWINSCAN NXT:2000i及後續推出的關鍵浸潤式DUV系統加入管制。
10月17日,美國再次升級對華晶片製裁,影響ASML目前能對中國出口的最先進的光刻機NXT1980Di。
中國大陸想從ASML取得先進光刻機,越來越難了。
但ASML的中國業務為什麼會在第三季飆升到新高?這種成長能持續多久?2024年,中國還能夠從ASML買到先進製程所需的光刻機嗎?
ASML的產品種類可分為I-line、KrF、ArF乾法、ArF浸沒式和EUV。
EUV光刻機主要對應過程在7nm以下,也是國內一直無法取得的產品。受到中國客戶關注的主要產品是DUV光刻機,型號包括XT1900以及NXT系列,其中NXT又分為比較成熟的NXT1980和相對先進的NXT2000/2050/2100,對應過程約在38nm以下。
相同型號的光刻機也會有細分分類,例如NXT 1980系列中也區分Ei、Di、Fi等版本,這種分類主要差異在於單位產能和套殼精度上的區別,覆蓋過程沒有太大區別。
光刻機售價昂貴,無論是EUV還是DUV光刻機,一台售價都超過1億美元。
ASML在2021年投資者日公佈的一份文件顯示:「關鍵浸潤式DUV」包括了NXT2000i、NXT2050i和NXT2100i三個型號,而「中高端浸潤式DUV」(mid-cirtical)包括了NXT1980Di,在研的NXT1980Ei和NXT1980Fi。
其中,前三款產品中國已經買不到。
荷蘭政府頒布的《半導體設備出口管制新規》在今年9月1日生效後,ASML發運TWINSCAN NXT2000i及後續推出的浸潤式微影系統都必須獲得荷蘭當局的許可。經過ASML與荷蘭政府的溝通,荷蘭政府允許ASML今年繼續發運9月1日前已下單客戶的TWINSCAN NXT2000i及後續的浸潤式微影系統。但自2024年1月1日起,ASML基本上不會獲得向中國客戶運送對華出口這些產品的出口許可。這些產品將事實上對中國禁運。
NXT1980Di是中國目前能夠購買最先進的ASML產品,國內主要將其用於28nm產線,透過多重曝光技術有機會做到更先進的流程。
ArFi光刻機理論上都可以透過多重曝光技術實現10nm-7nm製程,光刻機型號的差異更多是體現在良率上。但是,多重曝光技術本身會影響良率和產能,會導致製程路線變長,不穩定因素增加。增加多重曝光的次數,良率和產能都會下降,經濟性會大打折扣。
美國試圖堵上中國利用這種技術突破先進製程的漏洞。2023年10月17日,美國商務部工業與安全局(BIS)針對中國更新的「先進運算晶片和半導體製造設備出口管制規則」 (詳見《財經十一人》10月18日文章《美升級對華AI晶片製裁力度,美晶片企業提出擔憂》) ,將「專用卡盤覆蓋」值的管制範圍從小於等於1.5奈米,上升到2.4奈米,而NXT1980Di的「專用卡盤覆蓋」為1.6奈米,原本不在管控範圍,現在被納入。
ASML高層在10月18日的財報會上表示,原則上NXT1980Di受美國晶片出口管制限制,但該限制的前提是這些光刻機被用來生產先進製程的晶片,NXT1980Di (較此前受到限制的DUV光刻機)屬於低端浸潤式工具,因此美國出口管制新規則只會限制中國個別晶片廠。
「我們也有很多中國客戶用這些機器生產中端、成熟過程,這些情況下沒有安全的憂慮,我們就可以出貨,」ASML的CEO溫寧克(Peter Wennink)表示。
在這樣的背景下,ASML向中國大陸客戶的出貨激增。
2023財年前三財季,中國大陸市場營收佔比分別為8%、24%、46%,從第四大市場躍居至第一大市場。第三季中國銷售額至24.42億歐元,創下ASML在中國單季銷售紀錄。
業界普遍認為,ASML正在新規生效前集中向中國客戶交付產品,2022年及以前中國市場的積壓訂單在2023年集中釋放。
在此次財報會上,ASML管理層表示,中國對DUV設備的需求持續強勁。中國市場佔比高是因為中國客戶過去的訂單很多沒有交付,其中許多訂單都已經預付款。今年向中國客戶出貨的產品,大部分的訂單是在2022年預訂。
過去兩年中國大陸客戶的需求滿足率明顯低於50%。這些客戶實際上收到的光刻機數量比訂購的要少得多。中國集中採購的的光刻機以成熟過程為主,全都是符合美國出口管制規定內的產品。
也就是說,ASML中國收入激增,主要來自於成熟過程的推動。可是,中國晶片廠為什麼需要這麼多成熟過程?
一方面,根據ASML管理層釋放的消息,中國仍在參與先進製造的晶片廠的數量急劇下降。「當我們與中國客戶進行路線討論時,他們都後退了,而不是前進。」溫寧克表示。ASML公司CFO 達森(Roger Dassen)也表示,公司的中國客戶去年就調整了方向,涉及先進製程的晶片廠已大幅下降,「如果這是(美國晶片出口管制的)目的,現在已經實現了。 」
絕大多數中國晶片廠都已經轉向中端、成熟製程。無論是電動車,還是能源轉型,這些產業發展都需要大量的晶片支撐。而中國正在尋求建立自主可控的這種產線的能力。「他們會更加接近自主,但不會完全自主,因為當地的需求太大了。」溫寧克說。
《財經十一人》了解到,以電動車為例,有些頭部車企都有自己的晶片國產化率計畫。
另一方面,中國客戶的轉向並不是一種完全孤立的成長。一位國際晶片諮詢機構分析師向《財經十一人》表示,全世界都在興建Fab (半導體製造廠)。這影響了對半導體設備的需求。過去,半導體產業中設計和製造分離,主要由台積電這樣的代工廠流片和製造。但在這次供應鏈危機之後,無論是美國、歐洲,或是日本都推出了刺激性的晶片法案,鼓勵半導體本地製造,所以世界各地都興起了晶片製造廠的建廠熱潮,這些增加的產能主要集中在成熟過程。他認為,這是半導體產業將經濟邏輯讓位給安全邏輯的典型表現,如此產能過剩將不可避免。
ASML在中國的生意正處於地緣政治的洪流之中。
一位資深業內人士告訴《財經十一人》,根據他的估算,國內的NXT1980Di目前不會超過80台,而2000i 及以後的型號不會超過5台。
在10月18日的財報會上,ASML CEO溫寧克表示,對中國客戶的出口限制很難改變。“該規定是政府間深入溝通的結果,改變的前提是地緣政治首先改變。”
他也預計,根據ASML今年在中國大陸的業務規模估算,新法規將對2024年中國大陸業務產生10%-15%的影響。
事實上,美國和荷蘭針對ASML的出口限制,影響也不僅限於部分先進光刻機。
一位晶片技術人士表示,光刻機採購之後,後續的保養、維護、服務也高度依賴ASML。輔材購買也高度依賴美日韓荷等企業。只購買光刻機,遠遠不足以徹底解決卡脖子的問題。
多位產業人士表示,由於進口受限,國內產線有設備超期服役、維修保養難、關鍵零件無法更換的現象。光刻機零件眾多,而國內的供應體系才剛建立,發展水準仍與海外有明顯差異。
華義創投資深投資經理方亮表示,當我們談到「卡脖子」的時候,不要只盯著光刻設備,首先要樹立產線是人員、設備、材料、工藝參數和生產環境五者有機統一的觀念,要充分考慮光刻以外環節所需設備、材料甚至軟體的禁運問題。(財經十一人)