《瓦森納協定》——光刻機為什麼就是不賣給中國

09-20

整編：金屬加工（ID：mw1950pub）

談起光刻機相信大家首先想到的是荷蘭，確實如此，荷蘭光刻機在全球都是數一數二的，就連最頂尖的光刻機製造公司ASML也位於荷蘭，荷蘭光刻機之所以這麼出名，很大程度是由於荷蘭在這方面下了很大的功夫，比如技術投入、研發團隊以及資金投入都是其他國家難以比擬的。

但是荷蘭那麼厲害的光刻機卻很少賣給中國。荷蘭光刻機已經賣到了韓國、美國，諸如三星、英特爾、台積電等都是其大客戶，可唯獨不賣給中國。要知道，中國乃人口大國，對晶元的需求量遠超可以說是美國和韓國的總和，缺少中國這一個客戶很明顯會喪失了一大筆利潤，那麼為什麼荷蘭卻偏偏不賣中國光刻機呢？

全球最大晶元光刻設備市場供貨商阿斯麥(ASML)2017第二季財報顯示：ASML第二季營收凈額21億歐元，毛利率為45%。在第二季新增8台EUV系統訂單，讓EUV光刻系統的未出貨訂單累積到27台，總值高達28億歐元。公司現在年產12台，2018年將增加到24台，2019年達到年產40台的產能。

但就是這樣單價超1億美元的昂貴設備，他們卻不賣給中國！

到底什麼光刻設備這麼牛？

先看視頻了解一下：

什麼是光刻機？

對於普通人來說，光刻機或許是一個陌生的名詞，但它卻是製造大規模集成電路的核心裝備，每顆晶元誕生之初，都要經過光刻技術的鍛造。

簡單地說，光刻機就是把工程師的設計"印入"基底材料，其核心技術長期被

荷蘭、日本、德國

等把持。

光刻機是晶元製造的核心設備之一，

按照用途可以分為好幾種：有用於生產晶元的光刻機；有用於封裝的光刻機；還有用於LED製造領域的投影光刻機。用於生產晶元的光刻機是中國在半導體設備製造上最大的短板，國內晶圓廠所需的高端光刻機完全依賴進口。

目前，光刻機領域的龍頭老大是荷蘭ASML，並已經佔據了高達80%的市場份額，壟斷了高端光刻機市場--最先進的EUV光刻機售價曾高達1億美元一台，且全球僅僅ASML能夠生產。Intel、台積電、三星都是它的股東，重金供養ASML，並且有技術人員駐廠，Intel、三星的14nm光刻機都是買自ASML，格羅方德、聯電以及中芯國際等晶圓廠的光刻機主要也是來自ASML。

ASML：現代晶元不可或缺的支持者

阿斯麥公司ASML Holding NV創立於1984年，是從飛利浦獨立出來的一個半導體設備製造商。前稱ASM Lithography Holding N.V.，於2001年改為現用名，總部位於荷蘭費爾德霍芬，全職僱員12,168人，是一家半導體設備設計、製造及銷售公司。

阿斯麥公司為半導體生產商提供光刻機及相關服務，

TWINSCAN系列是目前世界上精度最高，生產效率最高，應用最為廣泛的高端光刻機型。

目前全球絕大多數半導體生產廠商，都向ASML採購TWINSCAN機型，例如英特爾，三星，海力士，台積電，聯電，格芯及其它半導體廠。隨著摩爾定律的發展，晶元走向了7nm以下，這就需要更高級的EUV光刻系統，全球只有ASML的NXE:3400B能夠滿足需求。

未來，只有他的EUV光刻機能夠幫助晶元接續微縮，因此這些設備縱使賣到上億歐元，都能被客戶所接受。

為什麼不賣給中國？

作為集成電路製造過程中最核心的設備，光刻機至關重要，晶元廠商想要提升工藝製程，沒有它萬萬不行，中國半導體工藝為啥提升不上去，光刻機被禁售是一個主要因素。

這麼昂貴的設備，為什麼不賣給中國呢？這就要提到

《瓦森納協定》。

《瓦森納協定》又稱瓦森納安排機制，全稱為《關於常規武器和兩用物品及技術出口控制的瓦森納安排》，目前共有包括美國、日本、英國、俄羅斯等40個成員國（註：沒有中國）。儘管「瓦森納安排」規定成員國自行決定是否發放敏感產品和技術的出口許可證，並在自願基礎上向「安排」其他成員國通報有關信息。

但「安排」實際上完全受美國控制。

當「瓦森納安排」某一國家擬向中國出口某項高技術時，美國甚至直接出面干涉，如捷克擬向中國出口「無源雷達設備」時，美便向捷克施加壓力，迫使捷克停止這項交易。

不過據說這個協定對中國也不是完全禁售，只是禁售最新的幾代設備。瓦森納協議每過幾年都會更新禁售列表，比如2010年90nm以下的設備都是不允許銷售的，到2015年就改成65nm以下的了。

中外光刻機的巨大差距

光刻機被業界譽為集成電路產業皇冠上的明珠，研發的技術門檻和資金門檻非常高。也正是因此，能生產高端光刻機的廠商非常少，到最先進的14nm光刻機就只剩下ASML，日本佳能和尼康已經基本放棄第六代EUV光刻機的研發。

相比之下，

國內光刻機廠商則顯得非常寒酸，

處於技術領先的上海微電子裝備有限公司已量產的光刻機中性能最好的是90nm光刻機，製程上的差距就很大……國內晶圓廠所需的高端光刻機完全依賴進口。

這不僅使國內晶圓廠要耗費巨資購買設備，對產業發展和自主技術的成長也帶來很大不利影響--ASML在向國內晶圓廠出售光刻機時有保留條款，那就是禁止用ASML出售給國內的光刻機給國內自主CPU做代工--只要中芯國際、華力微等晶圓廠採購的ASML光刻機，雖然不影響給ARM晶元做代工，但卻不可能給龍芯、申威等自主CPU做代工、商業化量產。即便是用於科研和國防領域的小批量生產，也存在一定風險--採用陶瓷加固封裝、專供軍用的龍芯3A1500和在黨政軍市場使用的龍芯3A2000，只能是小批量生產，而且在宣傳上也只能含糊其辭的說明是境內流片……

這很大程度上影響了自主技術和中國集成電路產業的發展。

中國的光刻機發展水平如何

2016年，清華大學召開了

「光刻機雙工件台系統樣機研發」

項目驗收會，專家組對項目任務完成情況予以高度評價，並一致同意該項目通過驗收。工件台系統是光刻機的重要子系統，工件台系統的運行速度、加速度、系統穩定性和系統的定位建立時間對光刻機的生產精度和效率起著至關重要的作用。本次「光刻機雙工件台系統樣機研發」項目驗收，標誌中國在雙工件台系統上取得技術突破，但這僅僅是實現光刻機國產化萬里長征的一部分，距離打破ASML的技術壟斷還有很長的路要走。

日前，「極大規模集成電路製造裝備及成套工藝」國家科技重大專項實施管理辦公室組織專家，在中國科學院長春光學精密機械與物理研究所召開了

「極紫外光刻關鍵技術研究」

項目驗收會。評審專家組充分肯定了項目取得的一系列成果，一致同意項目通過驗收，認為該項目的順利實施將我國極紫外光刻技術研發向前推進了重要一步。

極紫外光刻光學技術代表了當前應用光學發展最高水平，作為前瞻性EUV光刻關鍵技術研究，項目指標要求高，技術難度大、瓶頸多，創新性高，同時國外技術封鎖嚴重。

因此我們看到，中國也是取得了很大的進步的。但是中國想要趕上，絕不是一朝一夕的事，需要各類基礎領域紮實的人才，這也是最難的。