近年來,美國政府對中國技術遏制升級,尤其是在半導體領域,對中國企業進行多方打壓和制裁,美國就是想控制全球的領先技術不進入中國。在美國施壓下,荷蘭光刻機制造商阿斯麥暫不向中國出售價值約2億美元的極紫外光刻機(EUV)。
阿斯麥(ASML)總裁彼得·溫寧克在1月14日舉行的“路透未來大會”上表示,他預計即便美國拜登政府上任,美國和中國之間在半導體技術方面仍將出現進一步的對抗。他說,“半導體技術是創造價值基礎的技術,這就是中美兩國產業政策的核心,所以中美兩國技術對抗的局面不會改變,而我們不得不接受這樣的局面。”
美國的狹隘心思阻礙了半導體事業的發展。再加上疫情蔓延讓人們對個人電腦和智能手機專用半導體的需求劇增,一些半導體企業因疫情也紛紛停產,多種因素最終導致全世界很多家企業都面臨半導體短缺的問題。
日本《讀賣新聞》1月13日報道稱,半導體短缺導致世界各大汽車廠家紛紛減產。據悉,因為車用半導體短缺,從1月下旬開始,本田將在美國和加拿大境內的5家工廠對一些車型實施減產。而豐田也暫停了在中國工廠的一部分生產線。其他一些日本車企或是減產,或是調整生產計劃。德國車企也面臨著同樣的問題,都正在或即將減產。
半導體能夠控制電流和電壓,可用于生產多種產品和構件。每臺燃油車平均要30個半導體配件,轉向助力、空調、氣囊、導航、車窗控制等系統中均可見其身影。而高級車或是電動汽車需要的半導體數量更多,達80多個。
芯片的短缺,中國汽車生產也受到影響。中國已具備成熟的汽車產業鏈。但芯片短缺,凸顯了產業鏈供應鏈自主可控的緊迫性和必要性,中國企業須奮力打破車用高精尖核心零部件受制于人的局面。
對于芯片短缺或是缺少高精尖芯片的問題,國家早已發現了該問題。去年,中國政府把“科技自力自強”作為國家發展戰略,為此大力增加對半導體事業的投入。在中國的新五年規劃中,中國開始轉向實施創新驅動發展戰略,設定了到2020年將中國研發支出占國內生產總值(GDP)的比重從2015年的2.1%提高到2.5%的目標。
隨著加快對技術自力更生的追求,中國用實際行動在加快芯片的自主研發。中國的半導體業2020年通過公募、私募以及資產出售已經籌集將近380億美元的資金,是2019年總數的兩倍多。
此外,中國國內大學正致力于培養新一代半導體專家的項目列為重點,試圖解決行業缺口。北京大學、清華大學以及復旦大學已經開始向它們的半導體項目輸送更多的資源。
中科院更是集中人才優勢、設備優勢、項目優勢,決定攻堅芯片領域。
目前,中國在芯片設計上處于世界先進行列,但在芯片制造上還要加快腳步。芯片制造涉及多個尖端行業,需要國家在多領域多年的技術積累和人才積累。
造芯片,要靠光刻機這個核心裝備,它涉及數學、光學、流體力學、高分子物理與化學、表面物理與化學、精密儀器、機械、自動化、軟件、圖像識別等眾多學科。其內部結構極為復雜,包括透鏡、光源、光束矯正器、能量控制器、能量探測器、掩膜臺等。先進的光刻機,一般有多達10萬個零部件。
目前,主流的40納米、28納米半導體工藝中的光刻過程,都是由193納米液浸式光刻系統完成的,但受波長影響,技術已很難突破。
在此情況下,極紫外光刻機應運而生——它以13.5納米極紫外光作為光源,其能將芯片的工藝精度實現至10納米以下,并向著7納米、5納米邁進。
目前,世界上只有荷蘭阿斯麥公司能制造7納米極紫外光刻機。而僅有美國英特爾、中國臺積電、韓國三星等3家公司,可使用該光刻機完成7納米、5納米半導體工藝制造。
阿斯麥公司雖然能制造7納米極紫外光刻機,但只擁有核心技術的10%,其他90%的核心器件都來自其他國家或地區的知名企業,也就是說,阿斯麥公司將高科技進行了集成創新。據說,極紫外光刻機的光源和控制軟件是美國造的,超精密機械及蔡司鏡頭是德國造的,特殊復合材料和光學器材技術是日本造的,軸承和閥件由瑞典和法國提供的。
目前,世界上沒有任何一個國家同時具備制造極紫外光刻機所需要的全部技術。
全球十大半導體企業,臺積電、三星電子、英偉達、英特爾、高通、美國博通、美國得克薩斯儀器、美國超威半導體、美國美光科技、韓國SK海力士也大多是依賴于荷蘭制造的光刻機。
香港半導體行業分析師林子恒1月10日分析稱,目前面臨的汽車芯片短缺問題,短期看是疫情等原因導致的供求失衡,但從更長期角度看,是汽車的電動化、智能化已經成為全球趨勢,汽車廠商對芯片的需求大增,但芯片制造商對這一情況準備不足,芯片產能和儲備量沒能趕上下游的需求。
在振興半導體事業上,中國用實際行動踐行著自己科技自立自強的戰略方針。相信,中國在有政府的支持下,在有先進科技公司的帶領下,在中國人民科技興國的感召下,中國半導體事業會逐步走出困境,未來會逐步在國際市場打下中國的一片天。
責任編輯:PSY
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