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“科技战”是首发于观察者网“观察员”付费会员栏目的节目。这是第三期的文字内容。我会在这里更新文字版,想看视频的朋友可以888邀请码优惠加入。本期由兴华主讲。

近日,对于美国阻止ASML对华出口极紫外光刻机(也就是EUV)一事,中国驻荷兰大使徐宏在接受采访时表示,美国这种做法就是典型的将商业问题政治化。
实际上,如果ASML放弃这笔交易,不仅意味着利益受损,而且很可能失去重要的发展平台。是否允许ASML向中国出口EUV光刻机,这也牵涉到了荷兰政府将来的政策取向。

一台光刻机背后的“中美暗战”
《中国制造2025》曾将EUV光刻机列为重点突破领域,并计划在2030年实现EUV光刻机国产化。在这个过程中,美国的遏制与打压只会加剧、不会减少。
为了不让荷兰卖EUV光刻机给中国,这届美国政府可是操碎了心。
2018年以来,美国为阻止全球半导体供应商巨头ASML对华出口光刻机多次施压荷兰,导致荷兰举棋不定。
那年5月,总部位于上海的中芯国际向ASML订购了一台最新型的EUV光刻机。这台设备价值高达1.5亿美元,预计于2019年初交付。

一台光刻机背后的“中美暗战”
但美国立即“盯上了”这笔交易。在接下来的几个月里,美方官员至少四次与荷兰官员开会,讨论是否可以直接封杀这笔交易。
首先,按照美国的出口管理条例,任何外国公司在向中国出口商品时,只要美国制造的零件占到25%价值,就必须向美国寻求出口许可证。
不过美国商务部对这台EUV光刻机进行审计时,却发现美国零件的价值占比不到25%,不符合管制条件。

一台光刻机背后的“中美暗战”
一计不成,特朗普政府只好以“国家安全”理由向荷兰施压。历史上,美国曾牵头33个西方国家签署了对华禁运高精尖技术的《瓦森纳协议》,荷兰也是签署国之一。
1年前,美国国防部官员在荷兰驻华盛顿大使馆向对方讨论了这笔交易的“安全风险”,但没有实质性结果。
因为从商业角度考虑,ASML本身希望推进这笔交易。2018年,这家公司来自中国公司的订单占据其营收总额近20%,超过美国公司的16%,仅次于韩国公司35%。
去年6月,美国国务卿蓬佩奥访问荷兰。他在与荷兰首相吕特会面中要求阻止对中国出口EUV光刻机的交易。
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”。
一个月之后,吕特访问华盛顿。期间白宫官员向他展示了一份情报报告,内容是所谓的“中国获得光刻机可能带来的后果”。
ASML的出口许可证在当时已经到期,而审批及续签通常需要八周时间。吕特访美后不久,荷兰政府便决定不再续签这份许可证。
去年11月,日本媒体最先报道了相关交易因为许可证问题而被推迟发货的消息,并认为ASML成为美国政府压力下的“牺牲品”。
但ASML的发言人表示,“延迟发货”只是媒体猜测,他们已经申请了新的许可证,仍在等待获批。
中国为什么需要ASML的光刻机?
因为ASML垄断了这一半导体制造核心设备。不过,在ASML的发展和崛起中,也脱离不了美国政府和企业的渗透。
上世纪八十年代后期,由于市场需求不旺以及英特尔把SRAM集成在开发的CPU里,导致飞利浦主导的欧共体“尤里卡计划”中的存储项目遭遇惨败。
当时,全球半导体市场正向东亚转移。飞利浦也将目光转向台湾,于1987年与台湾工研院成立合资公司——台积电,并原封不动地把整条生产线搬到台湾。
不过,到了1988年底,就在台积电生产线快装好的时候,发生了一场意外的火灾。台积电把所有被烟熏过的光刻机退回ASML,并重新下了17台新机的订单。

一台光刻机背后的“中美暗战”
成立不久的ASML刚好资金非常紧缺,这些订单在关键时刻救了急。结果为火灾买单的保险公司,成了当时ASML最大的客户。
可以发现,在英特尔的阻击下,飞利浦在存储项目上的失败催生了台积电,而台积电的一场大火扭转了ASML的初期发展命运。
2000年后,由于美国SVG公司拥有最成熟的157nm激光需要配置的反折射镜头技术,而ASML在美国能源部和几大芯片巨头合建的EUV光刻联盟里还只是个小配角。最终,在技术升级战略的重要关头,ASML决定报价16亿美元收购市值只有10亿的SVG。
不过,这次收购同样遭到美国政府和商会的阻挠,美国外国投资委员会在收购协议上加了一堆条件,其中包括不许收购SVG负责打磨镜片的子公司Tinsley,以及保证各种技术和人才留在美国等。
但美国的压制并没有阻碍ASML的发展。
自摩尔定律调整变化后,光刻光源被卡在193nm无法进步长达20年。2002年,台积电的林本坚博士在一次研讨会上正式提出了浸入式193nm的方案,这基本上宣判了半导体界当时正在开发的各种光刻技术方案的死刑。

一台光刻机背后的“中美暗战”
这时,ASML找准路线,加强与台积电的合作,在一年的时间内就开发出了样机,并在之后推出浸入式产品XT:1700i。这台光刻机比之前最先进的干法光刻机分辨率提高了30%,可以用于45nm量产。
ASML的XT:1700i构成ASML对尼康、佳能等竞争对手的致命一击,世界各大半导体厂商广为采纳。此后,随着高NA镜头、多光罩、FinFET、波段灵敏的光刻胶等技术不断改进,浸入式光刻机一直做到现在的7nm。
眼看ASML日益壮大,美国华尔街资本开始大举买入这家公司股份,并实现控股。如今,ASML的三大股东资本国际集团、贝莱德和英特尔均来自美国。经过这些操作,ASML显然“顺理成章”地成为了半个美国公司。

一台光刻机背后的“中美暗战”
不过,ASML也享受到美国光刻技术带来的一些好处,为它在EUV一支独秀做了铺垫。2015年,ASML的EUV光刻机可量产样机发布。虽然售价高达1.2亿欧元一台,但还是收到各国半导体厂商诸多订单,排队等交货。
实际上,为阻止ASML出口尖端光刻机,美国对中国半导体产业的压制早有迹可循。
在《瓦森纳协议》框架下,欧美国家最先进的几代光刻机一直对华禁售。出售的光刻机也都有保留条款,禁止给中国国内自主CPU 做代工。中国芯片起不来,有很大一部分原因是买不到先进设备。
实际上,中国光刻机设备的研制起步也不晚。从上世纪七十年代开始,先后有清华大学精密仪器系、中科学院光电技术研究所、中电科45所等投入研制光刻机。

一台光刻机背后的“中美暗战”
其中,清华大学精密仪器系研制开发了分步重复自动照相机、图形发生器、光刻机、电子束曝光机工件台等半导体设备;中科学院光电技术研究所在1980年研制出首台光刻机;中电科45所1985年研制我国同类型第一台 g线1.5um分步投影光刻机等。

一台光刻机背后的“中美暗战”
不过,虽有不小进展,中国光刻机等半导体技术水平仍和欧美有较大差距。到了八十年代末,中国开始奉行“造不如买”的政策,一大批企业纷纷以“贸工技”为指导思想。
由于产业抛却独立自主、自力更生的指导方针,比较盲目对外开放,中国的光刻机乃至集成电路产业在科研、教育以及产业方面出现了脱节:研发方面单打独斗,科研成果转化微乎其微。
但是,尽管中国愿意买,却仍然遭到严格封锁。在这之后,中国半导体产业幡然醒来,进入了海归创业和民企崛起的时代。
1999年,中星微的邓中翰于回国,中芯的张汝京于2000年回国,展讯的武平和陈大同于2001年回国,芯原的戴伟民于2002年回国,兆易的朱一明于2004年回国。他们带着丰富经验和珍贵资源,涌入了中国半导体产业的大潮。
特别是2002年,上海微电子成立,并在四年之后承接了国家“核高基”02专项的浸没光刻机关键技术预研项目和90nm光刻机样机研制。同时,中电科45所将从事分步投影光刻机研发任务的团队整体迁至上海参与其中。
经过十余年的耕耘拓展,目前上海微电子前道光刻机实现90nm制程,封装光刻机市场占有率全球领先。其中,IC后道封装光刻机国内市场占有率达到80%,全球市场占有率40%。此外,据称上海微电子65nm制程设备正在进行整机考核,对65nm进行升级后就可以做到45nm。
数据显示,2018年中国集成电路进口金额约3120.6亿美元,同比增长19.8%。中国半导体厂商的快速发展,使得他们需要采购更多光刻机设备,这推动了国内相关产业发展。不过,国内自主企业在ASML、尼康、佳能统治的前道光刻市场上几乎空白,还有待突破。
要实现中国精造不被“卡脖子”,推动产业发展,一方面中国政府还要与美国博弈,打破7纳米EUV光刻机的封锁。另一方面,哪怕花十年、二十年,光刻机领域也要自力更生、攻坚研发。目前的国际形势充分说明,中国要做好这两手准备!

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