近日,多家新闻媒体报道,日美荷达成了联盟,计划对我国的光刻机实施进一步封锁,除了EUV光刻机外,DUV光刻机也将“断供”。
根据预测,如果这项计划得以实施,那么我国的芯片产业将面临着釜底抽薪,届时45nm以下芯片都将无法制造。对中国工业、民用、科技行业导致非常严重冲击。
近日,上海积塔半导体官宣:日本尼康、东京电子分别中标1台光刻设备,1台涂胶显影设备。而光刻机巨头荷兰ASML却意外落选,这不得不令人浮想联翩。
ASML成立于1984年,总部在荷兰埃因霍温,是全球领先的半导体设备制造公司,也是EUV光刻机唯一制造商。
全球100%的EUV光刻机,90%以上的DUV光刻机都出自ASML之手。
放眼望去,无论是台积电、三星、英特尔,还是后起之秀的中芯国际不能离开ASML的光刻机。ASML成为了光刻机的代言商。
上世纪80年代,ASML刚刚成立,船小风大,随时都有倾覆的危险。而日本尼康则如日中天,把美国半导体设备公司压得喘不过气来。
当时的芯片大户英特尔、德州仪器、IBM、AMD等全都排队等着尼康的设备,可以说在当时没有尼康,大家的芯片工厂全部歇菜。
除了尼康外,日本还扶持了佳能,成为了尼康最大的助攻。两家公司一举拿下全球80%光刻机份额。
再加上NEC、东芝、日立、三菱、东京电子、信越化学等企业,可见整个日本半导体产业已形成了完备的产业链。
当时日本GDP达到了5.45万亿美元,仅次于美国的7.6万亿美元,人均GDP更是高达4.34万美元,超过了美国的2.87万美元。
彼时的尼康正在攻克193nm光刻机,投资了几个亿,动用了大量的人力、物力、财力始终没有办法攻克。
此时,台积电工程师林本坚提出了一个解决方案:“可通过水的折射改变光源,从而获得波长更窄的光线”。
然而,高傲的尼康拒绝了这个方案,自己耗费大量的心血没有完成,一个简单的方法就能实现?
但这个机会被ASML抓住了,它找到了台积电,希望合作,双方一同打造浸润式光刻机。
两年后(2004年),ASML和台积电共同推出了第一代浸润式光刻机,精度达到了132nm,领先尼康的190nm光刻机。
台积电也凭借着ASML的光刻机制造了45nm芯片,将摩尔定律向前推进了4代。
2008年,ASML发布EUV光刻机,芯片工艺开始向7nm进军。很多人不禁赞叹ASML的技术太牛了。
但实际上,ASML只有不到10%的核心技术,剩余90%多来自美欧日韩等国家。
为了削弱日本在半导体领域的实力,美方成立了EUV-LLC联盟,联盟包括:劳伦斯利弗莫尔、桑迪亚和劳伦斯伯克利三大国家实验室以及IBM、英特尔、摩托罗拉、三星、ASML。
而日本的尼康、佳能被排除在外,因此尼康不得不选择其他技术路线,从而彻底失去与ASML的竞争资格。
而ASML不但有EUV-LLC联盟的支持,还联合了德国蔡司、牛津仪器、飞利浦、德国计量研究院等,最终成功推出了EUV光刻机,将芯片工艺迭代至7nm以下。
日本半导体如日中天的时候,美国的英特尔、IBM、德州仪器不断公关美政府,希望其能够出面,拯救美国本土半导体产业。
于是在1985年,美国就针对日本半导体发起了一次301调查,并在1986年迫使日本签署了《日美半导体协定》。
该协定对日本出口至美国的半导体价格做个详细规定,一旦低于规定价格就会被征收100%的惩罚性关税。
1987年,日本半导体公司就因为违反《日美半导体协定》,被征收了100%惩罚性关税,让日本半导体产业大为震惊。
1991年,美国迫使日本签订了第二次半导体协议,迫使日本将20%的市场让给美企。同时,三星、台积电等公司也在美方的扶持下加快速度进行发展,与日本半导体企业竞争。
在内困外患的境遇下,日本富士通、东芝、日立、三菱等普遍整合、逐步淡出半导体业务。日本本土半导体逐渐丧失竞争力。
尼康跌下神坛,离不开美国的操作,也离不开ASML的助力。如果这样的事情发生在你身上,你还会热衷于和昔日踩踏自己的人合作吗?
所以日美荷联盟一开始就是在矛盾中开始的,一旦触碰到对方的利益,那么这个脆弱的联盟就会有裂缝,甚至崩塌。
其实,尼康敢于向我国企业出售光刻机,还有一个原因,那就是日本的半导体技术更加独立,对美国的技术依赖很低。
在半导体领域,日本没有台积电、ASML、英特尔、高通这类名声在外的企业,但决不能因此而小看了日本。
在半导体全球分工中,日本在芯片制造设备、半导体材料方面有着不俗的实力。同时具备全流程、高壁垒、多专利的生态环境。
在芯片制造必需的19种材料中,日本有14种市场占有率超过了50%。硅片、光刻胶、电子特气和掩膜版四大核心材料,日本占据了70%的市场份额。
高端光刻机,日本输给了荷兰。但是KrF、I线、G线等低端光刻机依然是日本的市场。
此外,在整个半导体设备领域中,日本拥有超过10种。其中电子束描画设备、涂布/显影设备、清理洗涤设施、氧化炉、减压CVD设备等重要前端设备、封测设备,日本均处于垄断地位。
根据有关数据,日本为全球芯片厂商提供了37%的设备,这个数据远超于了其他几个国家,包括荷兰。
最为关键的是,日本的这些材料和设备大都是自主研发,技术与专利牢牢掌控在自己手中,第三方国家很难得到。
有了自主知识产权,当然骨头会更硬一点,这也是为什么日本会向中国企业出售光刻机的一大原因吧!
尽管与日本合作会在芯片设备、材料方面大为受益,但也只是换了一个“卡脖子”的人而已,关键时刻是靠不住的。
2022年我国进口芯片金额高达4156亿美元,占全球芯片销量的72.5%。按道理说,我国在芯片领域应该有很大的话语权,但事实并非如此。
我国的华为、中芯国际、长江存储、上海微电子等公司先后被列入“实体清单”,找不到代工厂、买不到设备和配件、买不到先进芯片成为了我国芯片产业的新常态。
5G、智能手机、个人PC、AI、无人驾驶纷纷受到限制,这对我国的发展非常不利,同时对我们国家的经济造成了极大的影响。
“士可忍孰不可忍”,我们一定要要给对手迎头一击,如何迎头一击呢?那就是搞自主研发,让国产芯片、设备、配件进入世界市场,让对手叫苦不迭。就像当初的盾构机一样。
1997年,我国购买了两台德国盾构机,价格高达7亿人民币,但我们只好认栽。为什么?我们造不出这样的设备,而国内基建方面又十分需要。
设备坏了,德国的工程师需要好几天才能抵达,而且一切费用由我方承担,车接车送、高档宾馆、精品菜肴,即便如此,也还不回一丝好意。
德国工程师在维修设备时,根本不让我们观看。国内企业痛定思痛,在国内科研机构、高校、企业一同努力下终于在2008年成功下线了我国第一条盾构机——“中国中铁1号”。
在我国量产盾构机后,德国的盾构机价格也被迫一降再降,直至低于1亿元,德国的工程师再也“高傲”不起来了。
可以看出,只要我们在芯片领域可以在一定程度上完成100%自主,那么国际芯片价格必然会大幅度地下跌,同时各大企业也会纷纷找我们合作。
到时候,华为麒麟芯片将会重新搭载在华为手机上,5G将会是我们的拳头产品,AI、大数据、无人驾驶也会快速发展。
我国将由劳动密集型经济体转型为科学技术创新型经济体,对国家、人民都大有裨益。
无论日美荷联盟如何演绎,中国企业都不能放弃自主研发,所有的外购都是迷魂阵。唯有自主研发、掌握核心技术才能挺直腰杆,不怕“卡脖子”。
芯片是数字化的基础,是科技更迭的核心动力,过度依赖他国终究不是长久之计。所以,国内机构、高校、企业团结起来、坚定信心,积极应变,共同打砸国产芯片产业链。