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中美晶片衝突的關鍵機器:光刻機


這些設備從外表看是光滑的白色箱子,體積與大型貨車相當,如今,它們是美中技術衝突的要害所在。
隨著美國試圖減緩中國在可能有助於提高其軍事能力的技術方面取得進步,將錯綜複雜的電路印到計算機晶片上的複雜光刻機已成了一個關鍵的鉗制點。
雖然這些光刻機是中國發展本國晶片製造業的重要組成部分,但中國尚不具備製造它們的技術,至少不具備製造最先進光刻機的技術。美國官員上週採取了限制中國實現半導體製造目標的步驟,禁止全球的公司向中國出口更多類型的晶片製造機器,除非得到美國政府的特別許可。
此舉可能給中國的晶片製造雄心帶來重大打擊。這也是美國對其監管權力不同尋常地使用。美國官員認為,只要在美國境外製造的設備上有一個美國製造的零件的話,他們就能對其進行監管。
這項決定讓美國官員對荷蘭和日本的公司有了新的控制力,一些最先進的晶片製造設備正是來自這兩個國家。具體來說,美國的規定將導致一些使用深紫外技術的設備無法運往中國,該技術主要由光刻機市場佔主導地位的荷蘭公司ASML製造。
荷蘭智庫克林亨達爾國際關係研究所的中國問題研究員何森璱(Vera Kranenburg)表示,雖然ASML已明確表示將遵守這些規定,但美國此前禁止其向中國出口更先進光刻機的規定已經令它感到惱火。
「他們當然對這些出口管制不滿,」她說。
再次被捲入地緣政治之後,ASML在回應的時候始終保持著謹慎,公司上週在一份聲明中表示,遵守業務所在國的所有法律法規。首席執行官彼得·溫寧克稱,公司將無法再把某些工具運往「少數」中國晶片工廠。但他補充說,「我們2023年賣出去的設備仍將發貨,只是2024年我們不能再賣了。」
荷蘭外貿與發展合作大臣莉謝·施賴納馬赫在一份聲明中表示,荷蘭與美國有同樣的安全擔憂,並在不斷與美國交換信息,但「最終,每個國家將自行決定採取哪些出口限制措施」。她指出,荷蘭政府已在今年6月宣布了更寬鬆的措施。
美國商務部發言人拒絕就本文置評。
ASML的技術讓全球計算能力實現了飛躍。ASML光刻機有數萬個零部件,每台售價高達數億美元,光刻精度的不斷提高使得晶片上的電路越來越小,從而讓晶片製造商能將更多的計算能力集成到一個微小的硅片上去。
隨著各國政府競相把技術成果轉化為軍事優勢,光刻技術也成了美國及其盟友對中國施加影響的重要槓桿。儘管中國政府正在向半導體行業注入大量資金,但它的晶片製造設備在技術上仍比ASML和其他主要設備供應商落後很多年,這些供應商包括美國的應用材料公司和泛林集團,以及日本的東京電子和佳能。
但美國將這種技術優勢武器化以對抗中國的努力看來正在讓盟友關係變得緊張。歐洲國家的政府官員越來越同意美國認為中國構成地緣政治和經濟威脅的觀點。但他們仍擔心,不讓本國的公司進入中國這個全球最大、最有活力的技術市場之一,會損害這些企業的利益。
尤其是處於美國多年施壓行動焦點的荷蘭技術。川普政府在2019年說服荷蘭,不允許ASML將使用極紫外技術的最先進光刻機賣給中國。
在拜登政府施加了幾個月的外交壓力後,荷蘭和日本的政府在今年1月同意,兩國也將單獨限制向中國銷售某些深紫外光刻機和其他類型的先進晶片製造設備。
美國及其盟友曾認為,深紫外光刻機的銷售給國家安全帶來的風險較小。這種光刻機製造的晶片與最尖端光刻機製造的用於最新智慧型手機、超級計算機和驅動人工智慧的晶片有相當大的差距。
但這個觀念在今年夏天受到了考驗。一家中國公司用ASML的深紫外光刻技術和其他先進設備突破了一個技術障礙,美國官員曾認為中國做不到這點。
今年8月,中國電信設備巨頭華為出人意料地發布了一款新智慧型手機,手機使用了中國製造的7納米晶片,在技術上只比台灣製造的最先進晶片落後兩代。分析人士得出的結論是,中國的中芯國際使用荷蘭的深紫外光刻機造出了7納米晶片。
華盛頓智庫戰略與國際研究中心的技術專家格雷戈裡·艾倫說,新的出口管制規定早在華為推出新手機前就已在醞釀之中。但他說,這一進展「幫助美國政府各個部門的領導人認識到,沒有更多可浪費的時間了,迫切需要更新出口管制措施」。
艾倫說,出口管制措施不一定會馬上摧毀中國最先進的晶片製造商,因為它們已經儲備了大量的先進設備。但他說,新措施將「極大地限制」他們製造最先進半導體的能力,比如7納米晶片。
從目前來看,ASML與中國的業務仍然紅火。它在本週的財報中表示,第三季度在華銷售額猛增,佔到了公司全球總銷售額的46%,遠高於歷史水平。
據TD Cowen的分析師估計,今年ASML在華銷售額將達到55億歐元(約合58億美元),是去年總銷售額的兩倍多。他們預計,新的出口管制出台後,公司明年來自中國市場的收入可能會減少10%到15%。
ASML首席財務官羅傑·達森在財報電話會議上說,公司今年完成的大部分訂單都是2022年甚至前一年下的,而且主要是用於生產稍微更老類型晶片的機器。
所有發貨「完全沒有超出出口監管的範圍」,達森說。
對受美國新出口管制限制的機器來說,ASML今後將被禁止提供替換零件或幫助維修系統。這將意味著,中國企業可能會在某個時候出現製造問題。
這些極其昂貴的機器繼續生產晶片需要定期更新軟體和維修支持,市場研究公司集邦諮詢的半導體產業分析師喬安(Joanne Chiao)說。
ASML並不是受最新限制影響的唯一設備供應商。生產最先進晶片所必需的其他類型的先進設備,比如美國的應用材料公司和泛林集團的設備,也詳細地列在最新限制中。
泛林在週三的電話會議上表示,由於中國企業儲備用於製造成熟晶片和先進產品的設備,泛林今年第一財季來自中國的營收增長了48%。公司此前曾估計,對華銷售限制將導致公司今年的收入減少20億美元;高管們補充說,上週發布的新規定不會讓這個估計發生實質性的改變。
應用材料公司的發言人表示,公司仍在仔細研究新規定,以評估可能的影響。


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