总结
与10年前相比,如今中国大陆在整个半导体价值链中的地位显著增强。尽管其半导体研发和生产生态系统一直存在效率低下的弱点,但预计大陆在今后十年内将继续加强她在全球价值链,尤其是在成熟(中、低)端,中的国家地位(下图1、2、3 SIATHE DIPLOMAT)。相应地,大陆半导体生态系统正缓慢但稳步地全面提升其能力。
在包括芯片设计、IP、次先进晶圆制造、化学物质和ATP的主要生产步骤中,大陆在一些生产步骤中已经明显强于欧洲:其芯片设计、次先进(成熟)晶圆产能和ATP方面的全球市场份额是欧洲的数倍。就化学材料而言,大陆供应商的竞争力越来越强,尤其是在ATP和成熟节点晶圆制造所需的化学材料方面。如果大陆政府继续对其国内化学材料供应商进行大量投资,其发展可能会重现太阳能行业的成功。
在EDA领域则因有三巨头(即新思科技、楷登电子和明导国际公司)大陆分公司的配合,大陆被卡脖子的危险相对较小。在半导体设备企业领域,大陆可能会尝试采购各种欧洲组件供应商(如蔡司透镜和通快集团的激光器等零组件),来绕过美国的禁令,建造国产半导体设备。至少在未来10年内,这都会是大陆的政策,以实现其对技术自给自足的目标(下图 中金投)。问题是欧洲是否会配合美国政府限制出口这些关键零组件,尤其当美国商务部长表示必须与“欧洲盟友合作,不让中国获得最先进的技术,使他们无法在半导体等关键领域追赶上来,”以及美欧于九月下旬匹兹堡召开贸易和技术委员会,将关注“技术滥用威胁安全和人权”之后。
即便面对比较严峻的形势,大陆寻求国际合作的政策是不会变的 -- 中国大陆领导人已明确表示,他们希望大陆经济,包括半导体行业,继续与外部世界接轨。一位中国技术专家最近表示,“ICs的发展必须全球化……某些国家推动的单边主义没有未来。”
与此同时,大陆也在建立自己的供应链方面取得进展。据大陆媒体报道,中国正陆续攻克制造EUV光刻机所需关键技术,日愈逼近研发出国产极紫外(EUV)光刻机门槛 -- 民企北京华卓精科已研发出了EUV光刻机的核心技术之一双工件台系统(下图1、2 清华/MP头条);中科院高能物理研究院突破高能辐射光源,已进入安装阶段;清华大学在光学镜头方面取得了突破,成功研究出一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束”,将解决光刻机的光源问题;中科科美公司研发出直线式劳埃透镜镀膜装置,以及纳米聚焦镜镀膜装置,能够实现接近物理极限厚度的纳米镀膜。当然,目前大陆在高端芯片生产设备技术的突破,更多的是个别,单项。
大陆能否最终自己独立开发制造类似极紫外(EUV)的顶级光刻机尚待观察。不过,绝不应该轻视大陆的能力。毕竟,大陆已经证明,即使有美国及西方国家的全力封锁,她依然成为世界上第二个把自己的设备送上火星的国家。数以千亿美元的资金、全球最大的半导体市场、每年全球最大数量的STEM毕业生,以及他们想要成功的那种饥渴感(想想咱们刚进入职场时的那股拚劲儿),这些都为大陆在半导体研制的赶超提供了条件。
* 本系列博文主要参考了德国及欧洲最大专门研究中国的智库墨卡托中国研究所(Mercator Institute for China Studies,简称MERICS 下图1 Google Images)一份名为 “中国半导体在全球生态系统中的位置” (Mapping China’s semiconductor ecosystem in global context),的研究报告。
参考资料
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丰牛财经. (2021). 中国造不出EUV光刻机?3大关键技术都已突破,距离成功仅剩一步. 网易. 链接 https://www.163.com/dy/article/GEG92EOF05527K01.html
半导体工艺与设备.(2021). 中国EUV光刻机传来捷报,中科院果然言出必行!链接 https://www.eet-china.com/mp/a72867.html
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Overly, S. (2021). U.S.-EU officials pledge more coordination on tech and trade at Pittsburgh meeting. POLITICO. 链接 https://www.politico.com/news/2021/09/29/us-eu-trade-tech-council-pittsburgh-514760