中美科技戰:一台光刻機背後的爭奪

By 犇報編輯部 / 2020-03-06 17:01:26 /
科技
中美關係
摘要:

2018年5月,總部位於上海的陸企中芯國際向全球半導體供應商巨頭ASML(荷蘭企業)訂購了一台最新型的EUV光刻機。沒想到,這筆交易立刻被美國「盯上」,由於美國的施壓,荷蘭政府決定不再續簽這份ASML的出口許可證。在《瓦森納協議》框架下,歐美國家最先進的幾代光刻機一直對華禁售。大陸芯片起不來,有很大一部分原因是買不到先進設備。中國大陸要實現精造不被「卡脖子」,又要推動產業發展,一方面要突破美國對大陸7奈米EUV光刻機的封鎖。另一方面,花十年、二十年來完成高端光刻機國產化。從目前的國際形勢來看,外買與自造同樣重要!

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2018年5月,總部位於上海的陸企中芯國際向全球半導體供應商巨頭ASML(荷蘭企業)訂購了一台最新型的EUV光刻機。這台設備價值高達1.5億美元,原本預計於2019年初交付。沒想到,這筆交易立刻被美國「盯上」,美方官員在該年接下來的幾個月裡,至少四次與荷蘭官員開會,討論是否可以直接封殺這筆交易。由於美國官方多次施壓荷蘭當局,導致荷蘭舉棋不定。

中美角力下的商戰

如果ASML放棄這筆交易,不僅意味著利益受損,而且很可能失去重要的發展平台。按照美國的出口管理條例,任何外國公司在向大陸出口商品時,只要美國製造的零件佔到25%價值,就必須向美國尋求出口許可證。不過美國商務部對這台EUV光刻機進行審計時,卻發現美國零件的價值佔比不到25%,不符合管制條件。因此,是否允許ASML向大陸出口EUV光刻機,目前取決於荷蘭政府的政策取向。

事實上,大陸在2015年提出的《中國製造2025》計畫中便將EUV光刻機列為重點突破領域,計劃在2030年實現EUV光刻機國產化。為了遏制大陸EUV國產化的進程,美國阻止荷蘭賣EUV光刻機給大陸其實是有跡可循的。

美國政府眼看「出口管理條例」無法阻止EUV光刻機出口到大陸,只好以「國家安全」理由向荷蘭施壓,並搬出荷蘭也是簽署國之一的對華禁運高精尖技術的《瓦森納協議》,逼迫荷蘭就範。美國國防部官員在荷蘭駐華盛頓大使館向對方討論了這筆交易的「安全風險」,但沒有實質性結果。

從商業的角度看,ASML本身希望推進這筆交易。2018年,這家公司來自中國大陸公司的訂單占據其營收總額近20%,超過美國公司的16%,僅次於韓國公司35%。因此,即便是2019年美國國務卿蓬佩奧訪問荷蘭期間,公開向荷蘭首相要求阻止對大陸出口EUV光刻機的交易,得到的回應卻是,雖然荷蘭想要與盟國保持政策一致,但「每個國家都必須做出自己的安全決定」。

由於美國的施壓,ASML的出口許可證到期後,荷蘭政府決定不再續簽這份許可證。2019年11月,日本媒體最先報導了相關交易因為許可證問題而被推遲發貨的消息,並認為ASML成為美國政府壓力下的「犧牲品」。但ASML的發言人表示,「延遲發貨」只是媒體猜測,他們已經申請了新的許可證,仍在等待獲批。

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大陸的光刻機國產化進程

在《瓦森納協議》框架下,歐美國家最先進的幾代光刻機一直對華禁售。出售的光刻機也都有保留條款,禁止給大陸國內自主CPU 做代工。大陸芯片起不來,有很大一部分原因是買不到先進設備。

實際上,從上世紀七十年代開始,大陸科研單位先後有北京清華大學精密儀器系、中科學院光電技術研究所、中電科45所等投入研制光刻機。其中,清華大學精密儀器系研制開發了分步重複自動照相機、圖形發生器、光刻機、電子束曝光機工件台等半導體設備;中科學院光電技術研究所在1980年研制出首台光刻機;中電科45所1985年研制同類型第一台 g線1.5um分步投影光刻機。

雖有不小進展,大陸光刻機等半導體技術水平仍和歐美有較大差距。到了1980年代末,由於國產技術趕不上,「造不如買」的政策成為大陸半導體產業的指導思想。導致大陸的光刻機乃至集成電路產業在科研、教育以及產業方面出現了脫節:研發方面單打獨鬥,科研成果轉化微乎其微。

儘管大陸半導體企業願意買,卻仍然遭到嚴格封鎖。1999年以後,隨著一大批海歸科研人員帶著豐富經驗和珍貴資源回到大陸,大陸半導體產業的自主化進程才出現高潮。特別是2002年,上海微電子成立,承接了浸沒光刻機關鍵技術預研項目和90nm光刻機樣機研製。同時,中電科45所將從事分步投影光刻機研發任務的團隊整體遷至上海參與其中。

經過十餘年的耕耘拓展,目前上海微電子前道光刻機實現90nm製程,封裝光刻機市場佔有率全球領先。其中,IC後道封裝光刻機國內市場佔有率達到80%,全球市場佔有率40%。此外,據稱上海微電子65nm製程設備正在進行整機考核,對65nm進行升級後就可以做到45nm。

數據顯示,2018年中國大陸集成電路進口金額約3120.6億美元,同比增長19.8%。大陸半導體廠商的快速發展,使得他們需要採購更多光刻機設備,推動了大陸相關產業發展。不過,大陸自主企業在ASML、尼康、佳能統治的前道光刻市場上則幾乎空白。

中國大陸要實現精造不被「卡脖子」,又要推動產業發展,一方面要突破美國對大陸7奈米EUV光刻機的封鎖。另一方面,花十年、二十年來完成高端光刻機國產化。從目前的國際形勢來看,外買與自造同樣重要!

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◎本文同步刊載《兩岸犇報》第222期

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