烏凌翔:中國要多久才能掙脫被掐住的「光刻機脖子」

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上月底,1979年從金門馬山游泳到對岸發展的中國經濟「國師」林毅夫在一個公開場合表示:荷蘭阿斯麥爾(ASML)現在若不賣光刻機(曝光機)給中國,3年之後,中國就可以掌握光刻機技術了,ASML就慘了,因為中國製造的產品向來有很強的競爭力,又好又便宜。林毅夫說他是轉述ASML執行長韋尼克(Wennink)的話。

韋尼克真的這麼說了嗎?

台灣稱ASML為艾司摩爾,它不僅是世界第一,同業的日本尼康 (Nikon)、佳能(Canon)在「深紫外光刻機」(DUV, Deep Ultra-violate)總市佔率遠遠落後它,甚至到了14奈米以下製程,進入最先進的「極紫外光刻機」(EUV, Extreme Ultra-violate)市場,稱ASML為世界唯一也不為過,因為別人都做不出來EUV。

光刻機是晶片(Chip)製程中最重要的製造設備,ASML因而關鍵。

荷蘭政府禁止ASML賣EUV給中國,背後當然是美國,因為美國發起針對中國科技戰最強大的武器,非晶片莫屬,策略也很簡單,就是讓你:「自己造不出,向外買不到」。

簡單,卻很有效,被稱為「掐住中國的脖子」了。若不能解決這一「掐」,中國的崛起勢頭,不但已經減速,未來甚至可能總體國力與美國的差距被拉大,一直拉大到再也威脅不了美國的老大地位,像前蘇聯變成現在的俄羅斯。這應該也就是美國的戰略目標。

向外買不到?手段是把禁止買到的中國公司,都列入黑名單,「敕令」主要晶片生產國的公司,有錢也不准賺,等於斬斷中國公司的貨源,這招夠狠。譬如台積電不准賣給海思-華為旗下的晶片設計公司,於是華為的手機無「芯」可用-中國稱晶片為芯片-也就沒貨可出,從2020第二季世界銷量第一的寶座重重摔下來,一路跌到五名外,連副品牌華榮都賣掉了。

美國的長臂管轄之所以有效,是因為主要的晶片生產國-歐、日、韓、台,甚至包括中國自己-的晶片製造公司,都使用美國廠商所製造的晶片生產設備,「你若敢賣給黑名單上的客戶,就斷供你的設備」-又是斬斷貨源這一招。

所以,中國向外買不到、自己造不出的關鍵,其實都在於晶片的製造設備。

也因此,中國要掙脫被掐的脖子,設法自己造出晶片-而且質與量都要能滿足所需,就必需先造出能製造晶片的設備。

晶片製造分為前段的「晶圓製造」與後段的「封裝測試」,涉及的設備很多樣,中國大陸原先封裝測試實力不弱,產能在世界上也有一席之地,主要有江蘇長電、華天科技等公司。晶圓製造則較弱,主要就是被強力制裁的中芯國際(SMIC)還有華虹半導體。中芯國際有台灣半導體業界的梁孟松、蔣尚義先後加入,此二人都曾在台積電任職。

蔣尚義將要加入中芯國際擔任副董的消息去年底傳出後,共同執行長梁孟松自導自演了一齣憤而辭職的風波,當時梁孟松公開的辭職信中特別提及「只要光刻機一到...」,按梁孟松的說法,中芯應該是已經訂了一座EUV,但一直沒到貨。梁孟松信中明示,沒有EUV,製程就無法向5奈米攻關,雖然就這件事本身,有不同看法,但也算間接證明了光刻機的關鍵性。某個角度來說,光刻機就是中國在半導體領域被掐住的脖子。

光刻機很重要,所以ASML很重要,重要到林毅夫也以它為題發表言論。

林毅夫說3年之後中國就可以掌握光刻機技術,恐怕有些誇大。(資料照片/翻攝自新華社)

中芯高層當然也知道,延攬蔣尚義的目的,就是捨棄攻關高端製程,改走另一條技術路線,包括先進封裝與小晶片技術(Chiplet),來提昇總體功效。不過,這有點像製造一輛高級汽車,因為實在買不到最先進的引擎,就想法在傳動系統、板金材料、甚至影音內裝等方面下手,想辦法在整體效能上,接近競爭對手的車型。

換言之,蔣尚義能做的也有限度,中國要發展自給自足、以矽材料為基礎、且與世界先進技術平起平坐的晶片製造產業,仍然繞不開自製光刻機這個坎。

要多久才能造出來?

ASML的執行長韋尼克(Wennink)四月份接連接受路透社、彭博社、Politico等媒體表達他對於美國禁止他們賣產品給中國的不滿,他憂慮:「如果對中國實施出口管制,就會逼他們落實『科技主權』…被逼急後不出15年光景,他們就能什麼都自己做,就不會再依賴歐洲供應商市場」。

中國15年內可以研發出光刻機?是指較成熟的DUV或最先進的 EUV?或二者同時?韋尼克沒明說。根據 SIA與BCG的研究報告第30頁,EUV有100,000個零件,來自美國、英國、西歐、日本等主要幾個區域或國家的 5,000家供應商。換言之,荷蘭的AMSL是總其成的最終系統商,這是一項經濟全球化、各國相互依賴的典範。就這項產品而言,美國確實已經成功揪集了一個「反中聯盟」。

反之,就光刻機而言,中國要以一國之力,不只要對抗ASML一家,而是要一一發展出足以取代其背後那5,000家廠商各自擁有的獨門絕活-先不談是否能合法繞開技術專利。

面對此一處境,中國人可能會又有些悲情愁緒-怎麼「八國聯軍」又來了?這回「船堅炮利」在半導體產業。

如此看來,不論DUV或EUV,中國要在15年內獨立發展出「國產」光刻機,真不太容易,因為人家也不是站在那兒等你來追。林毅夫說3年,有些誇張。

※作者為台大政治系博士候選人

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