中國國產DUV正式量產!艾司摩爾霸主地位不保?分析師揭三大硬傷
綜合外媒周二 (28 日) 報導,中國傳出已開始量產自主研發的浸潤式深紫外光 (DUV) 微影設備,並計劃今年交付中芯國際 (00981-HK)、華虹半導體(01347-HK) 及長鑫存儲 (688825-CN) 等中國大型晶片製造商,象徵北京推動半導體設備國產化取得重要進展。
消息一度引發市場對艾司摩爾 (ASML-US) 壟斷地位鬆動的擔憂,拖累其股價重挫,但分析師認為,中國設備在良率、產能、可靠度及服務體系方面仍面臨重大考驗,短期內難以威脅艾司摩爾。
中國國產 DUV 啟動量產 今年估生產 5 台
《路透》引述知情人士報導,上海國營企業上海愛晟納電子科技集團已開始量產中國自主研發的浸潤式 DUV 微影設備。該公司整合中國多家微影設備新創團隊,成為這項國產化計畫的主要推動者。
《The Information》率先披露,一家獲中國政府支持、總部位於上海的企業已開始製造浸潤式 DUV 設備,目標是在今年生產約 5 台,2027 年提高至約 20 台。相關設備預計今年交付中芯國際、華虹半導體及記憶體製造商長鑫存儲。
浸潤式 DUV 設備會在投影鏡頭與矽晶圓之間加入一層水,利用水提高光學解析度,以印製比傳統乾式微影更微小的電路圖案。這類設備廣泛用於成熟製程晶片,也能透過多重圖案化技術,對同一晶圓層進行多次曝光,以生產較先進的半導體。
上海愛晟納成立於 2023 年 8 月,註冊資本達人民幣 70 億元 (約 10 億美元),股東包括上海電氣控股集團及上海國際信託旗下公司,兩者均為國營企業。
知情人士表示,愛晟納已整合微影設備新創公司宇量昇及上海微電子裝備 (SMEE) 的部分團隊。宇量昇是華為支持的半導體設備企業新凱來旗下關係企業,去年已開始測試 DUV 原型機;企業與招募資料也顯示,愛晟納與宇量昇在上海使用相同地址。
良率、可靠度到產能 國產設備面臨三重考驗
中國成功量產浸潤式 DUV 設備,對推動半導體自主化具有重要象徵意義,也能在西方進一步限制微影設備出口或維修服務時,為中國晶片製造商提供替代來源。不過,分析師警告,造出一台能運作的設備,與打造可投入大規模量產的成熟設備,是完全不同的挑戰。
晶片製造商最重視的指標之一是良率,也就是每批生產完成後能夠正常使用的晶片比例。目前尚不清楚中國國產 DUV 設備的良率能否接近艾司摩爾產品。如果差距過大,即使設備可以完成曝光,也可能因生產成本過高而難以獲得晶圓廠廣泛採用。
Futurum Group 人工智慧研究主管 Nick Patience 表示,中國設備不能只達到「能夠運作」的標準,至少必須在良率方面追上現有設備。他指出,中芯國際即使使用進口 DUV 設備,生產表現仍落後台積電 (2330-TW)(TSM-US),而一家缺乏市場紀錄的國營企業,將從更不利的位置起步。
可靠度也是另一項考驗。晶圓廠通常全年不間斷運作,微影設備必須在數千次晶圓曝光過程中維持精準的套刻誤差、產能與穩定度。艾司摩爾透過數十年的實際使用經驗不斷改良設備,中國廠商則仍須經歷長時間的現場測試與技術迭代。
產能差距同樣明顯。中國開發商今年僅計劃生產約 5 台,2027 年增加至 20 台;相較之下,艾司摩爾規劃 2026 年具備約 130 台浸潤式 DUV 設備的年產能,2027 年還將再提高 30%。
SemiAnalysis 分析師指出,中國 DUV 設備同時受到性能、量產規模、機群穩定度、周邊供應鏈及成本效益等因素限制,其中最容易遭市場低估的挑戰,就是如何擴大設備本身的產能。
短期難撼動艾司摩爾 EUV 仍是更高技術障礙
消息曝光後,艾司摩爾股價一度重挫 8%,反映投資人擔心中國若持續建立自主半導體供應鏈,可能削弱歐美及亞洲設備商在中國市場的地位。不過,艾司摩爾股價今年以來仍累計上漲超過一倍,分析師普遍認為,中國國產 DUV 短期不至於改變其獲利前景。
中國仍是艾司摩爾的重要市場,上半年約占公司淨銷售額 16%。不過,在美國與荷蘭實施出口管制後,艾司摩爾早已無法向中國出口部分先進浸潤式 DUV 設備。因此,SemiAnalysis 認為,中國國產設備主要取代的是艾司摩爾因出口限制而失去的營收,不會直接侵蝕其現有訂單。
摩根大通分析師也表示,生產少數幾台浸潤式 DUV 設備,不代表這些設備已能用於高產量製造。真正的競爭力取決於良率、套刻精度、晶圓處理速度,以及設備在數千次運作後能否保持可靠。
即使中國設備能滿足部分國內需求,若要真正挑戰艾司摩爾,仍須建立大規模生產能力,並在不同晶圓廠環境中提供長期維修與技術支援,短期內要形成全球競爭力仍相當困難。
至於更先進的極紫外光 (EUV) 設備,分析師認為,中國在 DUV 領域取得進展,不代表能迅速跨越 EUV 的技術門檻。艾司摩爾歷經約 20 年、投入約 100 億美元研發,並獲英特爾、台積電與三星共同投資,才讓 EUV 實現商業化,直到 2018 至 2019 年左右才開始透過規模生產獲利。
中國雖已傳出完成 EUV 原型機,但 EUV 的光源與光學系統遠比 DUV 複雜。換言之,中國國產 DUV 量產確實是半導體自主化的重要一步,卻與真正打破艾司摩爾技術與商業護城河,仍有一段相當長的距離。