套在中国芯片产业上的绞索又一紧

 文 / 巴九灵（微信公众号：吴晓波频道）

套在中国芯片产业颈部的绞索又紧了一些。

1月29日来自彭博社的消息，美国可能跟日本、荷兰达成一个秘密协议，将展开对中国芯片产业设备的全面封锁。

2月1日来自雅虎财经的消息表明，美国、日本、荷兰三国就限制对中国出口先进芯片制造设备达成“神秘协议”，据说荷兰政府将扩大对ASML的限制，阻止其出售极紫外光刻机（EUV）和深紫外光刻机（DUV）给中国；日本政府也会对昔日光刻机龙头尼康和其他涉及芯片制造的日本企业实施类似限制。

目前各方政府都拒绝透露这次会谈的内容，以及对华芯片封锁的具体条款，但可以确认的是，后两者同意将美国去年10月针对中国采取的先进芯片制造设备出口管制系列措施扩大到本国企业。

这被很多媒体看作是美国彻底封杀中国芯片产业的新动作。

但实际上，中国芯片产业现在面临的现实，在30多年前就已经埋下伏笔，今天我们就来讲讲这段渊源。

国产光刻机的消失

1986年北京召开了改革开放后首个国际科技展。

在陪同时任科技部高技术司司长冀复生参观时，时任清华大学科学研究处处长的董再望没想到，之后自己会跟这次展会一项技术结下不解之缘，更没想到为了研究顺利，而引进的一家小公司的制造设备，开创了中国高科技制造业的历史。

1986年3月，中国高科技发展计划启动实施

那天，冀复生提及欧洲正在推进数字声音广播计划，认为国内研发应该紧跟世界一流，希望清华大学能持续跟进。

董再望回去跟校领导商量之后，研发项目正式立项。但数字广播相应的设备就需要数字解码芯片，这也让清华电子工程系出身的他，之前的学识有了用武之地。

为了推动技术的研发，也为了进一步增加学生的国际眼光，董再望与中国首台光刻机研发者、清华大学微细工程研究所徐端颐教授沟通后，本着研究世界先进技术并推动国产光刻机发展的目的，二人共同推动清华大学以学术研究为目的，购进一台国际先进水平的步进式光刻机。

然而，80年代末的清华大学经费紧张，尼康等国际知名大厂的设备董再望和徐端颐根本不敢考虑。在精挑细选之后，最终项目组选择了来自荷兰一家名不见经传的小公司——ASML提供的产品。

所有人都没料到，30年后这家默默无闻的小公司却成为全球光刻机行业的霸主。而卖给清华大学电子工程系的这台步进式光刻机，也成为AMSL与中国不解之缘的开始。

实际上，当时中国的光刻机技术与世界先进水平的差距并不像现在这么大。

在研究过ASML这台光刻机后，结合徐端颐70年代研发成功中国首台光刻机的经验以及相应技术储备，1990年“分步投影光刻机”研制成功。当时试生产了三台，清华大学留了一台，剩下两台交给中国科学院109厂和北京半导体器件厂进行试用考核。

1971年，中国的第一台光刻机

中国科学院的相关专家，用这套设备进行了大规模芯片的生产，发现可以提高芯片成品率27%，整个设备取得了圆满的成功，并于1991年通过了当时电子工业部的鉴定。

就此清华大学成为中国唯一一个可以生产高端光刻机的单位。在1991年3月国家计委主办的“首届全国工业企业技术进步成就展览会”上，这台参与展览的光刻机吸引了国际几大光刻机生产厂商的关注，当时主导封锁中国的“巴统”委员会，因此取消了国际企业向中国出口光刻机的禁令。

随后，美国和日本这两个当时世界上主要生产“分步投影光刻机”的国家同时宣布，取消对中国的出口禁令，可以向中国出口这类投影光刻机，而且价格比较优惠。

当时很多国际企业为了引诱中国公司下单，在价格优惠之上还附加种种类似于海外考察等条件，一下子吸引了国内众多企业的目光。

海外卖家如此大手笔，是有原因的，经过这轮“价格战”，国产光刻机市场逐渐萎缩。

当时，原本准备购买清华大学生产的投影光刻机的许多单位纷纷改变主意，连原来和清华大学有长期合作关系的中国科学院半导体所109厂，及北京、上海、天津、无锡等地的其他大单位，都纷纷取消了订单。

这让清华大学研发制造的新型自动光刻机没有了市场，也就失去了生存空间。

“中国光刻机之父”徐端颐不得不放弃了对于光刻机的研究，转而带领团队对当时方兴未艾的光盘产业展开了探索，最终让清华大学成为中国光盘产业的龙头单位之一。

徐端颐

而国产光刻机的消失，也让一直奉行“买买买”战略的中国芯片产业，在30年之后遭遇到了不得不奋起反击的局面。

这中间离不开最早跟中国建立关系的光刻机厂商ASML。

离不开的ASML

ASML成为世界光刻机生产霸主，其实是一个历史和现实的选择。

1973年，第四次中东战争打响，石油危机爆发，全球经济放缓，美国工业生产下滑了14%。在这个时间点，日本反而凭借举国体制在半导体领域的优势，逐渐追赶上来，并有了超过美国的底气。

这个过程中，尼康作为日本举国支持的光学企业，其光刻机的生产和销售顶峰时期，占据世界一半以上的市场。

这让当时其他涉及这个领域的企业，苦苦追赶看不到希望。

但很快，日本也出现了问题，由于日本坚持的所有环节自主，与国际流行的产业分工原则相抵触，最终引发国际市场对日本产业的排斥，在上个世纪80年代后期到90年代中期，日本半导体产业出现衰败迹象。

在光刻机领域也是如此。

90年代末，受制于干式微影技术的限制，摩尔定律的延续被卡在光刻机的193纳米的光源波长上面。尼康选择走稳健路线，继续自己在干式微影技术上的优势，继而开发了157纳米的F2激光光源。

而ASML却广采众长，接受了台积电工程师林本坚在2002年提出的“浸润式光刻”技术方案并赌上巨额的投资，在2004年ASML全力赶出了第一台132纳米浸润式光刻机样机，并先后拿下IBM和台积电等大客户的订单。

这一下子奠定了这家公司在光刻机领域的地位，并拉开了以这家公司为龙头的摩尔定律争夺战。

几乎就在跟台积电的工程师合作同时期，已经占据6成市场份额的ASML被美国能源部牵头成立的EUV LLC联盟选中，成为EUV光刻机技术的实践厂商。正是这次合作，4年之内ASML拿到了关于这项技术的核心授权，并在之后通过五年的时间造出了样机。

EUV光刻机的出现，彻底奠定了ASML在全球光刻机市场的垄断地位。接下来，整个高端光刻机领域就成了ASML的独角戏。

所以在2000年之后，中国的芯片产业想要建厂，核心条件就是能从ASML抢购一台光刻机。而从1988年进入中国市场、2007年交付DUV光刻机以来，ASML在中国各类型光刻机的销量累计已经接近1000台。

由于Intel、高通等大公司必须使用ASML的光刻机生产芯片，这也让芯片配套软件和上下游企业潜意识中以ASML的光刻机作为技术研发的模板，推动了全产业链对于这家厂商光刻机的配属。

这进一步加大了中国企业对ASML光刻机的依赖。

但受制于Intel、台积电、三星等厂商对ASML的控股和垄断，中国厂商基本与最先进的EUV光刻机无缘。仅有的少数几台，也是当年ASML产能过剩不得不出售的结果。

在中国芯片产业，跟荷兰设备密切相关的还有一个技术盟友，那就是日本。

尽管日本集成电路公司在通用芯片和消费类民用芯片市场中节节败退，但是依然在准入门槛较高的特殊细分领域中保持着领导地位。

据Techno Systems Research统计数据显示，索尼CMOS图像传感器已经以绝对的优势位居世界首位，2021年占据全球51%的份额；瑞萨电子在汽车电子MCU领域比肩高通；在高端有源晶振方面，国内各大厂商还依赖于日本高精度数模混合芯片，没有替代的方案。

索尼总部大楼

另外，在日本的传统强项半导体材料上，日企不仅守住了最后的壁垒和防线，并且优势还在逐渐扩大。

比如芯片基板的绝缘体材料至今还被一家主做味精的日本公司“味之素”垄断；日本的村田和TDK两家在电子被动元件领域占据全球近80%份额……

据不完全统计，在半导体的19种主要材料中，日本有14种市占率超过50%。最新一代EUV光刻胶领域，日本的3家企业申请了行业80%以上的专利。

2019年，日本断供了韩国几款半导体材料，搞得韩国三星电子掌门人李在镕亲自飞到日本恳请松口，足以说明日本在芯片产业链上游的地位。

所以，90年代我国自主光刻机昙花一现的时候，虽然生产芯片的过程跟现在有所不同，但光刻胶等耗材需求依然存在，从当时到现在，国内这类化学用品的绝大多数进口国都是日本。

后来因为中国主动在芯片产业中占据封测的优势地位，日本几家化学产品公司就成为中国芯片产业牢不可破的盟友。

毕竟封测环节使用化学产品的频率和数量，是整个芯片生产制造环节最多的。

也因此，2019年前后各地大上快上芯片项目期间，中国从日本进口相应化学制剂的数量创了历史纪录。

据说，清华大学电子工程系曾开过一门选修课，内容就是带领学生经历芯片生产的各个步骤，希望他们在毕业后能迅速成长为中国芯片产业的中坚。而课程中一个重要部分，就是教所有学生如何分辨从日本进口各个公司制剂的特点，以便在光刻机中发挥出最好的效率。

而很多芯片和智能设备中国上市企业，在相应风险披露中也注明，来自海外供应商的零件有些属于关键性产品，一旦断供则会给企业带来无法抵御的影响。

半导体材料公司工人调试设备

因此，在中国芯片制造领域，日本企业与ASML一样，实际上是中国芯片企业必不可缺的上游盟友。

但谁都没想到，最新的消息显示，这些昔日的盟友可能要插中国芯片产业一刀。

变恶龙的勇者

如今，美国试图拉拢日本和荷兰的举措，在全球芯片生产制造行业引起轩然大波。

某种程度上，ASML的崛起和日本芯片产业的转型，背后都受益于全球产业链分工。

作为一家荷兰公司，ASML的崛起是跟台积电的支持和美国政府相应技术的注入有关。而相应的生产制造环节，它依靠的也是全球零部件生产商的共同配合。

正因此世界芯片领域才会有“没有一个公司能独立生产出光刻机”的说法。

而ASML能战胜尼康登顶光刻机市场霸主地位，靠的也是开放的心态和与市场共进退的操作模式。

同样日本半导体产业被美国打压崩溃之后，被动融入了全球半导体产业链。现在日本这些出色的芯片产业链技术，无一例外都是在全球分工中逐渐实现的。

当下人们处于一个不确定性极强的世界，在这个世界企业寻找确定性的过程，就是把专业做到极致的过程。

正因为符合了这样一个社会和经济发展的趋势，全球大分工的供应链体系才在最近10年崛起，并迅速成为世界经济发展的主流。

如果外媒的报道属实，加入到美国主导对中国芯片封锁的美、日、荷企业，恰恰违背了他们在早期发展的初衷，也跟当下全球经济发展的趋势逆势而动。

某种程度上，这些曾经利用全球分工的优势挑战成功大恶龙的勇者，现在变成了那一条令人厌恶的恶龙。

但愿我们尽快打破这样一个历史循环。