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青岚:四十年两场“芯片战争”,ASML怎么从猎人变成猎物
客观来看,经历狂风暴雨洗刷,中国半导体产业生态发育已大为改观,从设备材料到特色工艺、产品品类,越来越多空白点得到填补,海外厂商近年来“拱手相让”的优质客户,为本土供应商提供了以往不敢想象的导入机会,生态网络的横向、纵向联系显著加深。
中国集成电路创新联盟秘书长叶甜春,近期就分享过这样一组半导体材料国产化进展:
12英寸45-28纳米工艺用材料品种覆盖率超过70%;先进存储工艺用材料品种覆盖率超过75%;
大硅片产品取得全面突破,实现对国内FAB厂主要工艺的全覆盖;
光刻胶取得突破性进展,i线胶市占率超过20%,KrF胶市占率达10%,ArF干式胶开始批量应用,部分品种ArFi浸没式胶开始小批量应用;
溅射靶材实现对国内FAB厂的全面供应,部分产品国际市场占有率超过40%;
本土企业已成为CMP抛光材料、特种电子气体、工艺化学品的主力供应商;
传统封装用主要材料实现自主供应......
先进制程这颗大树之外,中国半导体产业的整片森林已大为繁茂。
当然,我们还远未到可以弹冠相庆的时候,纵观7纳米及以上制程产业生态,各节点从无到有、从有到优的进程还任重道远,但无论如何,从资源到应用,主动权已牢牢掌握在中国人自己手中,半导体产业不屈不挠的努力,必将稳步地达到自己的目的。
至于先进制程的追赶,一方面,我们的确需要正视其难度,少一些喋喋不休的“鸡血”,以EUV光刻机为例,其LPP光源就涉及到激光器和锡液滴发生器、收集镜三大工程挑战,ASML旗下Cymer的突破,相当程度上受益于LLNL等美国国家实验室在惯性约束聚变上的知识积累,这也是美国对ASML长臂管辖的底气所在,而中国工程团队想要借鉴现有系统框架,则面临着气体激光器研究人才断档等一系列现实问题。
但另一方面看,即便获得蔡司、通快(Trumpf)等核心供应商全力支持,ASML从启动EUV光刻研究到向大生产线交付产品,也历经了整整二十年磨难,然而LPP-EUV可供挖掘的技术潜力,却未必能支持后来者有同样的二十年时间打磨迭代。强行拉升数值孔径的Hyper-NA EUV,面临焦深过小和掩膜三维效应等多重制约,光刻技术体系的又一次大变局或许将在追赶的中途发生。
目前从IRDS路线图更新看,自由电子激光(FEL)或许最有希望成为下一代6.X纳米光刻光源的基础,而在这个少有公众关注的领域,中国研究者的创新能力并不逊色于欧美同行。
我们在这条潜在赛道上的竞争力,不仅体现在FEL大装置规格和数量上,2021年,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室,更是在基于激光加速器的小型化自由电子激光研究上取得突破性进展,率先完成台式化自由电子激光原理实验验证,确立了我国在该领域的全球领跑地位。
领跑全球的我国小型化FEL技术
总之,面对横亘在光刻极限前的道道难关,我们的攻坚不仅需要埋头苦干,更呼唤着因地制宜、因时制宜的“巧干”。
至于“芯片战争”的另一大目的,即带动高端制造业复兴,美国商务部长雷蒙多对此有一段直白的解说:“我们将让制造硬件再次变得性感起来。在美国制造硬件,获得一份体面、光鲜、高薪的工作不好么?我们所有人将共同重建我们的工业基础,增强美国的创新能力,创造数十万个高薪工作”。
雷蒙多的梦想,源于其儿时经历,在那段被她讲述过许多遍的故事里,制表商宝路华(Bulova)把工厂搬去中国,生生摧毁了制表工人们聚居的社区。
她所提到的宝路华,曾在石英表技术发展史上做出过奠基性贡献,然而就是这样一家掌握独门技术的企业,反而在产业化上逐渐掉队,最终在所谓“石英危机”中被迫变卖。
细究宝路华的历史,击倒它的其实不是来自中国或者日本的竞争,而恰恰是怀念着旧日好时光的美国人自己,“高薪工作”与制造业成本体系的刚性下降趋势之间,存在着难以调和的内在张力。
宝路华,正是美国制造业命运的一个隐喻。
收收味吧,反思怪们
对于ASML和其他半导体产业界言辞恳切的呼吁,在中文舆论场上却始终回荡着一种难以理解的声音,为野蛮粗暴的美式管制欢呼叫好,话里话外暗示中国企业的遭遇是有错在先,从而招致“文明世界”被迫回击,“为啥不欺负别人只欺负你”的乡愿式解读大行其道。
在点化群氓、深刻反思之前,这些洞悉天下事的“文化人”,大有必要先对自己的“精神祖国”补上一些通识。
上世纪八十年代旷日持久的美日贸易战、技术战里,美国人早已展示过“文明世界”的底色。
1982年,一位年轻华裔技术员陈果仁之死震惊全美,仅仅因几句口角,两名素昧平生的底特律汽车工人就用棒球棍将他殴打致死,被误认成日本人的陈果仁,不幸成为凶手对日本汽车工业仇恨的发泄对象。
事后,美国法官判处凶手三年缓刑和3000美元罚款,判词中理直气壮地写道:“你不能让惩罚与罪行相称,你应该让惩罚与罪犯(品行)相称”。
同样在这一时期,被不断打磨塑造的“日本威胁论”,激发不少小镇商店主挂出了“日本人禁止入内”(No Japs Allowed)的标牌;一家俄亥俄州小诊所为员工购买美国国产品牌汽车提供400美元补贴,“Buy American”运动随即风靡一时,从理发到加油,开国产车的顾客总能得到打折待遇,甚至交通违章,也能因法官的“同情分”而获宽宥;洛杉矶地铁试图采购日本制造的车组,则引起了潮水般的电话“网暴”......
对这样的海量“个案”,某些国内文人大概是不敢将之扣上“义和团”大帽的。
相比这种基层涌动的“民气”,美国精英阶层的表现同样令人印象深刻。
劳联-产联负责人柯克兰(Lane Kirkland)毫不遮掩地表示:“听到日本人恳求自由贸易,就像是从妓女的嘴里听到‘爱’这个词一样”;众议院大佬布鲁克斯(Jack Brooks)直言,杜鲁门只向日本投下两颗核弹是一个遗憾,“他本应该投四颗”,更多国会议员则在考虑对所有日本进口商品征收25%的关税;在经济界,知名学者劳伦斯·萨默斯承认“现在认为日本对美国的威胁比苏联更大的多数美国人可能是正确的”,《哈佛商业评论》主编艾伦·韦伯总结称:“与日本的冷和平正在取代与苏联的冷战”。
在舆论场上,彼时的新锐华盛顿智囊们,给曼斯菲尔德等老一代国别研究专家戴上了“菊花亲吻者”(Chrysanthemum Kisser)的头衔,时而渲染“数百名华盛顿精英正领取日本津贴”的惊悚故事,时而描绘与贸易对手之间即将到来的军事冲突。
当然,说到笔下千钧的功力,还得看传奇记者白修德(Theodore White)。
在其发表于1985年的经典报道《来自日本的危险》中,白修德寥寥几笔就勾勒出日本半导体产业的旧账与新仇:“今年,通产省的主要目标显然是美国电子行业。去年美国对日电子贸易逆差超过了汽车贸易逆差,达到154亿美元。美国半导体行业正遭受攻击。日本人毫不留情地提出要抹杀美国在该行业的霸主地位,而这种优势正是基于我们自己的研究和发明。日立现在是电子产品出口商,在二战的最后两周,作为日本领先的武器制造商之一,它被我们的轰炸机炸成了碎片。但日立现在正在反击,其口气再次变得咄咄逼人。该公司正试图从英特尔和AMD手中夺走半导体市场”。
与此同时,白修德以惊人的坦率与冷峻,解剖了美利坚民族焦虑的根源:
“如果全世界所有人都享有同等的自由贸易权,那么那些工人感激微薄工资的国家可以征服美国等发达国家的市场,而美国工人要求的工资是世界上最高的。亚洲的生活水平必须提高,否则我们的水平就会下降,直到达到平衡......日本的后面是‘四小龙’,中国和印度则紧随其后,它们迫切希望提高生活水平—必要时,不惜牺牲美国人的生活水平......所有国家都想效仿日本,不惜牺牲美国的就业机会,良心不允许美国人排斥世界上那些努力改善自己生活的穷苦人,但常识不允许我们走一条以我们的贫困为代价让他们改善生活的道路......日本人也享有同样的和平,在我们的保护下,几乎不用付出任何代价,却保留了将美国人的生计逼入绝境的权利”。
正如白修德所袒露的,在某种美式思维里,美国式生活水平与后发国家工业化之间,就是存在着一根心照不宣的“高压线”。
在当下改头换面的“芯片战争”表演中,不难看到对冷战末期脚本堪称像素级的抄袭。只要我们一天没有停下发展的脚步,像日本那样沉沦在“失去的XX年”,美国朝野的歇斯底里恐怕就一天也不会停歇。
不过时移势易,这样的狭隘心理和霸道做法,在今天不仅无法阻挡中国科技自强之路,却反而会堵住如ASML之流的“伙伴”发展空间,有朝一日美国梦醒时分,ASML的统治性地位,恐怕也将一去不复返。
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