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数年前,挑起对华“新冷战”的美国政府,为了进一步压制我国半导体产业的发展,便通过国家力量逼迫荷兰半导体巨头ASML对华断供先进制程光刻机,一度引发了我国半导体业界的忧虑。
当时,中科院物理学教授朱士尧甚至悲观地表示:“中国永远也无法独立造出光刻机!”
如今数年时间过去,我国的光刻机到底发展得怎样了?是否真如朱士尧的论断那般前景黯淡?
光刻机的重要性世界上的高收入国家,其之所以富裕,本质上是因为他们占据了更高的产业生态位,掌控了更多的高附加值、高利润的产业。
例如一个汽车产业,便支撑起了德国和日本两个全球经济前五的发达国家。
在如今这样一个高度信息化的时代,作为信息传播底层架构的半导体产业,无疑是又一个为各方势力所争夺的大蛋糕。
我国在新世纪以来,在该领域取得了长足进步。
从以华为、中兴为代表的通讯企业,到以长江存储、中芯国际为代表的半导体制造企业,我国在全球半导体行业的竞争力不断加强,这也最终招致了美国的制裁毒手。
为了打击我国的半导体产业发展,美国将制裁重点放在了芯片制造上,而其切入点,便是制造芯片所必需的光刻机。
众所周知,光刻机是制造芯片不可或缺的设备,芯片上以纳米计算的以亿计算的晶体管,都需要依靠光刻机将它们“刻”上去。
换言之,芯片可以生产到何种精细程度,都是由光刻机所决定,其重要性可见一斑,也正因如此,当美国向我国半导体产业挥刀时,便率先砍向了光刻机。
2018年,美国政府便开始逼迫荷兰半导体巨头阿斯麦尔(ASML)向我国断供光刻机,可遭到了ASML的强烈抗拒。
ASML不愿盲目遵从美国指挥的直接原因,便是经济因素。
作为全球最大的半导体消费市场,我国是ASML最为重要的顾客之一。
一旦ASML服从美国的指令与中国市场完全切割,那么ASML的营业额将直接腰斩,届时中国的半导体产业未必完蛋,ASML自身肯定要遭遇重创。
因此,在ASML与美国政府的多番拉扯下,最终达成了各自妥协的协议。
即ASML仍可向中国出售较为落后的DUV光刻机,但对于最先进的EUV光刻机则严格禁售。
可即便如此,ASML对EUV光刻机的禁售决定,依然让我国的半导体业界陷入了一阵恐慌。
更有长远思考者,敏锐地指出随着美国政府愈发的狗急跳墙,将来依然有较大概率无视商业利益,强行逼迫ASML彻底向我国断供,我国彻底无法从国外进口光刻机的危险就在眼前。
在这种压力下,实现全国产化的光刻机自主研制,便成了我国的唯一出路。
可就在学界和业界都在为我国的国产光刻机想办法之时,中科院物理学教授朱士尧却跳出来给众人泼了一盆冷水:
“中国的光刻机技术落后欧美至少50年,短期内根本无法赶上。而且光刻机作为工业皇冠上的又一颗明珠,技术难度极高,欧美阵营亦是集众多国家之力才合作完成的,中国想要依靠一己之力制造出光刻机是绝无可能的!”
中国的实力“中国永远无法独立制造出光刻机!”
朱士尧的这番话,尤其是那句极为悲观的“中国永远无法无力制造出光刻机”的论断,一度让我国的半导体行业陷入了绝望。
可事实真是如此吗?答案是否定的。
朱士尧的断言,至少存在以下问题。
其一,其他国家无法独立制造出光刻机,不代表我国不可以独立制造出光刻机。
世界上的其他国家之所以难以以一己之力制造出光刻机。
首先是因为光刻机制造所需要的极具厚度的、多领域的技术积累,使得单一国家很难掌握全面技术,也不具备实际生产所需的全套工业链。
因此,这些国家只能采取合作的方式,各自负责某一细分领域,才能最终实现光刻机的制造,但我国却并非如此。
得益于建国初期工业化的扎实积累,我国拥有涵盖联合国工业目录中的所有门类,因而我国在工业技术上具备独立制造光刻机的全产业链。
其二,我国足够大的半导体单一市场,也足以支撑我国在美国的封锁下实现光刻机制造的独立自主。
其他国家在光刻机制造上必须依赖合作,也与其国内单一市场规模较小、必须通过共享利益来获得更大的销售市场,有着密不可分的关系。
但我国却没有这样的烦恼,作为有着14亿人口的消费大国,我国在任何领域都具备足够庞大的单一消费市场。
这使得面临外部封锁,我国的内部市场也足够养活某一产业,使得其拥有足够的销售利润来实现技术的迭代,并逐步壮大。
其三,我国攻坚克难的决心与举国体制的优势,也绝非其他国家可比。
我国自近代走来,上百年间从积贫积弱到如今成为与美国分庭抗礼的超级大国,靠的就是一种坚韧不拔、不达目的誓不罢休的民族品格。
这种民族品格加上我国万众一心、上下如臂使指的举国体制,便成了攻坚克难的法宝,从两弹一星到如今的半导体产业,无一不是这种优势下的成果。
基于以上原因,朱士尧的悲观论断最终落空,我国的半导体人在历经艰难险阻后,最终创造了奇迹!
2024年9月9日,在经历数年技术封锁后,我国工业和信息化部正式官宣了“推广分辨率≤65mn、套刻小于8nm的国产光刻机”。
通过多重曝光/套刻技术,半导体生产可以进一步提高精度。
例如,利用我国官宣的这套65mn光刻机,经过2次套刻便足以生产出“满足业界对于28mn节点工业需求”的芯片。
换言之,经过数年努力,我国已经攻陷了28mn及以上制程的芯片制造。
美国的失算尽管只是攻克了28mn制程的难关,但也足以让我国在半导体产业中站稳脚跟,因为我们日常生活中的大部分芯片,都是支撑高于28mn的中低端芯片。
例如家电、汽车等主要民用产品,其所需的芯片制程便在28mn以上。
据统计,全球芯片制造中,28mn以上制程芯片的市场份额超过70%,而这些份额将逐步被我国所蚕食。
一组数据可以证明。
今年(2024年)6月,我国海关公布:2024年前五个月,我国的集成电路出口总额达到1139.4亿个,同比增长10.5%;累计出口金额超过626亿美元,同比增长21.2%,我国半导体销售额占全球总额的比例,也从今年3月开始突破30%。
不仅如此,这一成绩还是在我国在半导体产业上的潜力,尚未彻底释放的情况下取得的。
国际半导体产业协会(SEMI)预计,中国将从2024年开始同时运营18个晶圆厂项目,占到全球总额的42%以上。
这使得我国将在2026年超越韩国和台湾,以23%以上的市场份额,成为全球最大的集成电路晶圆生产地。
届时,在攻陷中低端市场后的中国,向高端进发,彻底打通半导体产业的全段优势只是时间问题,美国挥起的制裁大棒也将最终失效且反过来搬起石头砸了自己的脚。
实际上,美国这种想要依靠封锁尖端技术,来制约我国某一产业发展的方法,从一开始就走不通的。
这种以点控面的制裁方式,是美国用来对付日本的手段.
曾在日美贸易战中,将日本的半导体产业打得溃不成军,但这一招却在中国身上起不到任何作用。
其一,中国有自主可控的市场,这是当时的日本所不具备的。
在一个生产过剩而消费不足的时代,任何现代产业的发展,都必须依赖于规模庞大的稳定消费市场,可上世纪八十年代的日本却不具备这一条件。
其各行各业的发展,都非常仰赖于美国这一外部市场。
因而当美国对日本的半导体产品施加惩罚性关税甚至是禁入之时,丧失了发展根基的日本半导体产业就只能向美国屈服。
可我国没有这样的烦恼,即便美国关闭了自己的国内市场,甚至拉拢欧洲和日韩等盟友一同封锁中国。
但我国仍有一个巨大的国内市场,以及规模同样不可小觑且发展潜力巨大的第三世界市场。
这让我国的半导体产业在面临美国制裁之时,虽然短时间内会十分难受,但仍可生存,且在不断稳固根基的情况逐步壮大。
其二,我国是一个独立自主的主权国家,远非日本这样被美国驻军的殖民国家可比。
美国能够赢得当时的日美贸易战,很大程度上得益于政治上的施压,使得日本不战而降。
而同样的招数,显然对中国毫无效果。
这就决定了当美国重演压垮日本的老套路对付中国之时,就注定要走向失败。
结语中国在半导体产业取得的突破,只是一个开始。
随着我国扎实工业积累带来的优势逐渐展现,我国将在未来突破更多的高端产业,让美国的对华技术封锁彻底破产,而这正是我国持续提高国民生活水平的根本所在。
参考文献
观察者网《晨枫:美国在芯片领域“卡脖子”,中国有哪些应对?》
观察者网《工信部推广国产氟化氩光刻机:分辨率≤65nm》