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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。" G+ s. i# U; G& |
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。
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管制越紧,买得越猛' |; k" W* i: ]
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故事得从美国动手那一刻说起。
7 z0 h, U7 n/ [& s, \4 p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。0 G' m1 R; T# j# C
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。$ D t Z" D# u1 Y5 y: ^( n
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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。$ S9 c/ s* O# T$ I3 x \+ O6 D5 [# F
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。. Y4 z f3 g3 `/ j' k( R1 u
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。( R" D+ c, V. @ B) h
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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。
1 o) P; m( t1 V! `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。
% \% c& g) v3 a: }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"。" y5 t0 z" h& u
买回来,然后呢
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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?
2 R7 ~- n# r& b; W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。$ R3 ]8 r6 r7 W6 e& N, U! m
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7 j {; o) U# i8 ~0 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。
! Z# f3 V1 X9 W) A) y这些机器在实验室里被用来做三件事。
9 P. e. o) l" x+ k! L8 i- u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。' @. W p1 @/ X, R. l
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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。
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- b0 N; j( W$ h' ^* ^! U8 U- X: s: Y# N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。& ]: q( P+ N5 Y+ c9 J
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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。+ t8 W3 c: m% m) s' N
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。
' W" ^$ j' o6 l( v8 q1 }) H! M棋局的最后一步
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* Y8 p- N' ]: d3 F2 |7 c真正让这件事变得完整的,是2025年发生的一件事。
5 I! x7 V$ P m F7 h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。. b% M5 X5 f# F9 \8 a
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28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。4 _7 m% {- X" F& |
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。
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管制的发起方呢?
# b4 K( x( r4 C) W, C0 p1 d% A9 @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%。
7 g& H K0 |( J3 \/ A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。
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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。 |
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