科工力量|科工力量:凭借一国之力能搞出光刻机吗?

_本文原题:科工力量:凭借一国之力能搞出光刻机吗?
[文/科工力量柳叶刀陈辰]上期节目我们聊了国产芯片,一个很大的难点,就是光刻机 。美国一直阻止荷兰设备商ASML对华出口极紫外光刻机,也就是EUV,这种做法就是典型的将商业问题政治化 。ASML如果遵守美国禁令,不仅意味着经济损失,也有可能失去全球最大的市场 。
光刻机有高端的,也有低端的,像EUV就是高端的,它可以制造7nm以下的芯片 。美国的禁令是,高端设备不准卖给中国,极紫外光刻机属于管制范围 。《中国制造2025》曾将这种光刻机列为重点突破领域,并计划在2030年实现国产化 。
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科工力量|科工力量:凭借一国之力能搞出光刻机吗?
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为了不让荷兰将最先进的光刻机卖给中国,白宫可是操碎了心 。他们多次向荷兰施压,阻止最先进的光刻机出口中国 。2018年5月,中芯国际向ASML订购了一台EUV光刻机,价值1.5亿美元,计划2019年交付 。结果被美国盯上了,接下来几个月里,美荷双方连续开了四场会议,讨论直接封杀这笔交易的可能性 。当时,美国的出口条例已经修改,外国公司出售给中国商品,如果含有超过25%的美国技术,就必须得到美国政府的允许 。

企业都是以盈利为目的,ASML公司本身也想推动这笔交易 。2018年,该公司在中国的营收占到销售总额的20%,超过在美国的16% 。去年6月,蓬佩奥访问荷兰,要求首相吕特阻止对华出口先进的光刻机 。吕特的回应是,虽然荷兰想要与盟国保持政策一致,但“每个国家都必须做出自己的安全决定” 。后来,他访问华盛顿,白宫官员向他展示了一份情报,内容是“中国获得光刻机可能带来的后果” 。吕特回国后,荷兰政府立刻禁止ASML对华交易 。
科工力量|科工力量:凭借一国之力能搞出光刻机吗?
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半导体产业70年历史中,光刻技术的改进,不断推动芯片制程的升级 。在集成电路出现之前,电子器件靠手工连接 。二战时,美国的航空母舰有35万个电子设备,需要上千万个焊接点,这导致维护工作繁琐,很容易出现设备短路失灵 。为了保证复杂的电路稳定工作,贝尔实验室想出了一个办法,将这些的电路集成在指甲盖大小的硅片上,怎么实现呢?受到投影仪和照相机的启发,他们将设计好的电路投射到硅片上,以光为刀,按照硅片上的阴影,雕刻电路 。这就是光刻机的原型 。贝尔实验室手握很多专利,光刻技术就是其中之一 。为了让更多的企业受益,美国政府以反垄断法威胁,逼迫贝尔实验室释放技术,后来的美国半导体巨头,就是这样培养起来的 。像GCA、Perkin Elmer等公司,获得光刻技术后,马上推出自己的光刻机产品,占据市场主导地位 。
可到了80年代,一切都变了 。日本超越美国,成为半导体第一大国 。全球前10大半导体公司,日本占了6家,而且前三名都是日本企业 。当时,日立、东芝、富士通的产品,成为“高质量”的代名词,良品率远高于英特尔、德州仪器 。佳能、尼康研制的光刻机,占据近一半市场份额,IBM、AMD几乎是堵在它们生产线门口,等着产品下线抢购,就跟我们今天急切等待EUV光刻机交货一样 。
日本的半导体产品疯狂涌入美国,美国公司的市场份额直线下降,英特尔甚至准备放弃抵抗,宣布破产 。白宫一看,照这样下去,整个硅谷都会被日本碾压 。开始采取反制措施,一是,对外祭出关税大棒,对日本的半导体征收高额惩罚性关税,限制其出口 。二是,对内组建半导体制造技术联盟Sematech,英文名是“ Semiconductor Manufacturing Technology” 。该组织由美国14家半导体龙头企业组成,包括英特尔、IBM、美光、惠普、摩托罗拉等 。


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