|
|
有个美国学者写了一本研究芯片战争的书,书里有句话流传很广:中国人买光刻机这件事本身不让他害怕,真正让他不安的,是买回去之后没有全部用来造芯片。
# d! U$ J; d( [0 \2 D乍一听像是在骂中国人不务正业。但越琢磨越觉得,这句话背后藏着一种更深的恐惧——他们不是在嘲讽,他们是真的慌了。
6 d. Q$ T; R1 z
, a' C' u( b. P8 j
* ?! s1 Z9 u7 b! Y管制越紧,买得越猛
) R/ c' q0 N3 E9 ]
: Z W# X! T0 E. A; Q( V5 S1 w故事得从美国动手那一刻说起。
+ J5 h' P/ ~) O9 R4 n" J大概从2018年前后,美国开始系统性地把中国企业一个一个地拎出来,拉进禁止交易的名单。最开始还是点对点的打击,后来越来越狠。到2019年,那台中芯国际已经付了钱、装好了箱的高端光刻机,硬是被拦在荷兰没发出去。( F1 I' Q+ \# B2 r
那台机器叫EUV光刻机,是目前全球唯一能稳定量产7纳米以下芯片的关键设备,全世界只有荷兰一家公司ASML能造。被拦住之后,中国晶圆厂就彻底断了用这条路线追赶先进制程的可能。( G$ X$ P' t+ b
, _( T1 U. ?. a4 h$ k% G K% d
# m3 X) f( \7 z' f' N* H但美国没停在这里。2022年秋天,一份被业内称作"1007法案"的新规出台,管制范围一口气从原来的高端芯片扩展到中端制程,连带着把相关设备全部纳入管控。荷兰、日本跟着配合,三方联手,等于给中国画了一个越来越小的技术圈子。; X+ A: g, k3 g+ Q0 X
中国的应对方式出乎所有人意料——在还能买的窗口期里,拼了命地买。7 t$ a X- a7 j& R7 i
2023年有几个季度的数据,放到今天回头看,仍然让人觉得不真实。那一年夏天,ASML财报显示,中国大陆的采购额占到了它全球销售额的将近一半。也就是说,ASML每卖出去两台机器,就有一台发往中国。到了当年下半年,这个比例一度逼近五成,中国成了ASML最大的单一市场,把韩国、台湾、美国全部甩在身后。
! ]( z. b/ N. {, T. d
3 @8 ~5 k* z" u
. v, c2 E9 p( Q% h全年算下来,中国给ASML贡献了超过一百亿欧元的收入,折合人民币差不多八百亿。; s% A8 u; S$ m
这背后不是几家晶圆厂自己的生意决策,而是一场由上往下推动的国家行动。中国有一个专门投资半导体产业的国家基金,前两期合计投了三千多亿,第三期又追加了三千多亿,光刻机和配套材料被明确列为最优先的投向。与此同时,相关政策要求晶圆厂必须提前囤够至少三年用量的设备存货。
( q8 t7 A) D* e1 J5 l. F1 G+ j换句话说,这场采购潮的逻辑从一开始就不是"趁便宜多买点",而是"以后可能买不到了,先全搬回家"。7 W$ u3 c) b, J) N2 u: {2 w) n
买回来,然后呢
9 P( G: Z7 a" K/ u) F$ D: c, c4 d; L3 c: Y1 |
现在回到那个美国学者最在意的问题:这些机器买回来,到底用来干什么了?
0 x( _* ]0 [8 k: ^美国情报部门发现了一件有意思的事:按照正常的产能扩张逻辑,中国买进来的光刻机数量,远超现有晶圆厂新增产线所需。有大约三成的机器,没有进入量产车间,而是被送去了研究机构。0 Y& V+ p7 B- `+ U6 o8 G
% l4 H% Y% c j8 j
5 `2 ]7 d) B6 _. I; s- ^' t8 d1 Z: i0 z这些机构里有中科院下属的微系统研究所,有依托顶尖高校建立的微电子实验室,也有专门做精密仪器研究的国家级科研平台。它们的共同点是:不生产商业芯片,但承担着中国半导体产业链里最基础的技术攻关工作。
& i, K; c/ s1 l* P" ^& ~7 P这些机器在实验室里被用来做三件事。. H+ }! _8 O3 j5 ^9 N/ |
第一件,给国产零部件当"考官"。光刻胶、掩膜版、光学镜头,这些配件国内都在研发,但研发出来好不好用,得放进真实的光刻设备里跑一遍才知道。用ASML的机器来测,等于拿国际标准来验证,通过了就是合格品,哪里差了一目了然,相当于用西方的标准卷尺,量自己做的零件。' l! s" D h+ C) J' h: g4 t) S
9 V9 }" a2 Y( H# H: T1 _+ K0 X3 z- Y+ a/ O# E8 V3 D7 S$ w
第二件,钻研"绕路"工艺。买不到最先进的机器,但用手里的机器反复曝光多次,把精度叠加上去,这条路子是可以走的。中芯国际就是这么干的,靠着DUV光刻机加上极其复杂的多重曝光工艺,硬生生做出了等效7纳米的芯片,华为那款在全球搞出动静的旗舰手机,用的就是这条路线生产出来的处理器。
* x, |" |! x6 H1 c( h, T6 Q4 }( ? _
1 }4 x% G" Q8 l% Q! V% X# G$ F
/ @# H# F" \, t8 ?) D* K/ S" ^第三件,培养人。光刻机操作是极度依赖实操经验的技术,没有真机练手,再好的教材也是纸上谈兵。用买回来的设备当教学平台,清华、复旦、中科大等高校的微电子专业学生,第一次有了摸真机的机会。5 k) w" |! h! F, w6 Y1 @
8 G, m% [; U( f4 b0 n
9 }4 B; O& U6 o( h5 n
三件事放在一起,那个"可怕"之处就浮出水面了:这批光刻机被用来训练人、验证零件、探索新工艺。6 @7 W$ f- N7 o: q
结果是,中国在光刻相关领域申请的专利数量,四年内翻了将近四倍。目前中国持有的半导体相关专利,已经占到全球总量的一半以上。
0 Y- c" D7 h. E' }3 _棋局的最后一步
, l/ \ `- f$ Y. e5 S: j
9 a/ X& b( \* ?; ^真正让这件事变得完整的,是2025年发生的一件事。9 T+ ^" [9 {1 o' F
上海微电子宣布,中国自主研发的28纳米浸没式光刻机完成首台交付。这台机器的核心零部件里,超过八成是国产的——光源是国内团队做的,双工件台是高校和企业联合攻克的,投影物镜也实现了自主研制。/ x4 S9 X9 \& J- ?% d+ J* l, p
# P5 y- n! U, W$ E" C1 F
' L% }; @8 c/ g2 F1 z. J28纳米在全球半导体圈子里不是最先进的制程,但它覆盖了新能源汽车的电控芯片、工业设备的控制器、消费电子的大多数场景。这个节点的国产化,意味着中国最主流的芯片需求,理论上不再非得依赖进口设备来满足。
( y ?, i: ^& K, p- s顺着这个逻辑再往下看,中国成熟制程晶圆厂的总产能正在以肉眼可见的速度扩张。有机构预测,再过几年,全球成熟制程产能里,中国将占到将近一半。这个体量意味着,全球芯片市场上的定价权,有一部分正在发生转移。
* i) {- n' U1 i4 a7 k4 y
( @1 d( S g6 b* @; X( V
. E, `* n9 n5 q5 s& I. u# Y6 S管制的发起方呢?8 r y1 e/ i- l, Z. T w
ASML 2024年秋天发了一份财报,里面悄悄更新了对2025年的预测:中国市场的贡献将从此前近四成,大幅收缩到两成左右。消息出来那天,ASML的股价单日跌了超过16%。
( Z" U/ Y0 o6 R6 a! j- F这个结果翻译成大白话就是:美国和荷兰花了好几年的外交资本推动管制,最终的效果是让ASML损失了它最大的市场,让美国设备商丢掉了在中国的售后业务,让台积电、三星在美国建厂时发现成本是在国内的两倍多还造不好。2 i2 a3 i# y3 k# ^. o
7 k) ]* w+ b- b
2 j& M# M' K' H0 X" f3 k8 e2 Z
回头再看那位美国学者说的话——"中国人不可怕,可怕的是他们买了光刻机,却不用来造芯片"——现在可以补一句后半段:不用来造芯片,是因为他们用来造能造芯片的机器了。 |
|