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半导体设备“无限追溯”机制下什么才算中国芯?
半导体设备“无限追溯”机制下什么才算中国芯?
录入时间:2020/5/18 18:09:57

半导体设备“无限追溯”机制下什么才算中国芯?

近日有消息称,美国商务部向美国半导体设备制造商AMAT(应用材料公司)和LAM(泛林半导体)等公司提出要求,旨在要求从事军民融合或为军品供应集成电路的客户企业,不得使用美国清单厂商半导体设备用来生产军用集成电路,同时“无限追溯”机制将于6月底正式生效。

这里的所谓无限追溯,意思在于不论LAMAMAT的他国客户企业是否知情,最终结果只要是产品或技术被军方采用,即刻“无限追溯”机制开始生效并追究相关责任,同时可能要追责所有中间环节厂商。

关于针对美国半导体设备制造商此次生效“无限追溯”机制,其缘由大约与美国商务部最新宣布的出口管制措施有关。2020年4月28日,美国商务部宣布了一项新的出口管制措施, 旨在防止中国,俄罗斯和委内瑞拉等国或其他组织的实体通过民用供应链或在民用供应链下获取发展武器、军用飞机或监视技术的美国技术,然后应用到军事和军事最终用户。此前,美国商务部长罗斯曾在声明中警告,“有些国家有前科,把从美国进口的商品转为军事用途,与这些国家做生意前必须考虑后果”。他认为,部分国家的个别实体尝试规避美国的出口管制,这将会损害到美国的整体利益,所以更改了新的出口管制规则。

通常美国政府禁止本国芯片厂商的高端或敏感应用芯片出售给具有军方背景的部分他国企业的,这就是大名鼎鼎的禁运名单,甚至含有这类芯片的整机产品出口都要受到极为严格的管制,这部分芯片主要集中在高性能模拟、雷达、信号处理、射频和航空航天应用等。这一次美国直接对半导体设备下手,其目的更为明显,那就是以军用管制之名,限制采购美国半导体设备的企业选择客户的权利,意味着这些半导体设备商的客户选择客户时可能需要受到美国政府的监管要求。

虽然这次美国政府点名了三个国家,但考虑到委内瑞拉半导体几乎为零,俄罗斯以大规模ASIC为主,其晶圆厂设备和制程都比较老旧,因此核心目标只有一个,已经不言而喻了。加上中国现在是全球最大的半导体设备采购市场,占据全球大概50%以上的份额,因此这次禁令对中国的针对性如司马昭之心一样昭然若揭。

此次禁令一出,对中国的整个半导体制造产业来说,相当于上了一道紧箍咒,如果真的客户中有跟军用相关连的客户,那么等待的只有美国政府的严格制裁,在直接点,如果美国想制裁你,只需要找到你的客户的产品用到军用或其他军事用途产品中,就会像华为一样被管制,而对半导体制造商来说,这几乎是完全不可能控制的情况。为什么这么说,我举个极端的例子,如果某家国内半导体企业要生产通用8位MCU,然后这个8位的MCU用于某扫雪车的车窗开关控制系统,没有任何问题吧?但是恰恰这个扫雪车用于军用机场的扫雪,那么如果美国政府以此发飙……这种情况下,半导体制造厂怎么可能将生产计划管理到如此细化的应用?要实现这种级别的客户的客户的管理,代工厂将要增加多少的成本,又会吓跑多少的客户?

另一方面,笔者看到的此政策的另一面是针对之前对华为的限制的,我们知道不管是TSMC还是ARM,都通过技术筛选和法律备案的方式,将自己技术池中的美国技术含量降低到30%以下,从而逃过美国政府对其技术应用的管制。虽然美国一直希望继续降低这个管控门槛,但毕竟法律的事情美国需要国会批准的时间,以美国现在停摆的状态和本来政府国会的对立,通过也不是一朝一夕的事情。于是美国抛出这次“无限追溯”的法规,先通过限制本国的半导体设备商,以控制中国的代工厂,于是根据此次法令,TSMC中芯国际和华虹宏力等中国的代工厂将不得不受到更为严格的监控,如果有任何问题,随时可能被美国叫停对其中国客户停止服务,这才是最可怕之处。

这次禁令再次拷问了中国半导体产业,究竟什么才算中国芯,当我们为海思杀进全球前十半导体供应商,麒麟媲美骁龙,汇顶统治屏下指纹识别,甚至中芯国际14nmFINFET量产等成就而频频高呼中国芯终于站起来之时,现实的狼牙棒再次将我们打醒,就算我们有了上述这些成就又如何?我们还不是受到美国的严格技术管控?

更可怕的是,这次美国的禁令几乎杜绝了中国的军事科技的先进半导体之路,为何这么说?国内的军用半导体之前还可以在某些国内代工厂进行生产,或者跟一些欧洲半导体企业合作,现在的禁令下,除非你真的不采用美国几大半导体厂商的设备,否则这条生产线就无法为中国军用芯片所用。世界上能摆脱美国半导体厂商设备的半导体生产线有多少?几乎没有!

为啥这么说呢?要从半导体产线设备的布局讲起了,大家都以为光刻机是半导体产线的核心,其实半导体产线包括了很多自动化机台设备,光刻机只是其中的一部分,光有光刻机远远无法构成整条生产线。所以光是ASML是欧洲的,东电是日本的,这些远远不够。现在的半导体设备市场格局经过了多年的并购重组,基本每家巨头都主要控制产线链条上的一部分,互相竞争的地方越来越少,互相配合协作的越来越多。仅以晶圆生产线为例,就可以分成 7 个独立的生产区域:扩散(Thermal Process)、光刻(Photo- lithography)、刻蚀(Etch)、离子注入(Ion Implant)、薄膜生长(Dielectric DeposiTIon)、抛光(CMP)、金属化(MetalizaTIon)。这 7 个主要的生产区和相关步骤以及测量等都是晶圆洁净厂房进行的。在这几个生产区都放置有若干种半导体设备,满足不同的需要。例如在光刻区,除了光刻机之外,还会有配套的涂胶 / 显影和测量设备。

 

我们再来看看半导体设备商的排名,我们选择笔者比较信服的业内达人闯爷的芯思想研究院整理的数据为例(偷偷借用闯爷的图),美国在前十强里占据了四席,在前五中更是占据了三席。几乎没有任何半导体制造产线能离得开美国半导体设备的支持。这样即使是欧洲的产线制造的芯片,如果美国政府要追溯到用于中国的军事用途,一样会采取追溯措施,这等于对于全球半导体制造商都下了一道“红色追杀令”。比如之前华为据传要和意法半导体合作开发芯片,避免美国政府的管控,但如果合作的产品涉嫌用于军事用途,为了避免受到美国管控的惩罚,这种合作只能夭折。而在此次严格管控令之前,很多欧洲芯片是可以理直气壮的说,美国有禁运条令,我们的产品不受禁运条令影响,现在这种理直气壮可能会因自己的代工厂的警告变得噤若寒蝉。

是不是很绝望?我们喊了那么多年的中国芯,最后的结果是,先进的芯片无法用于保家卫国的关键应用。这个时候,麒麟芯片是不是可以外卖还重要么?这个时候中芯国际量产14nmFINFET意义将打多少折扣?用了美国的设备,多先进的芯片都无法用于我们的国防事业,这背后影响的不是一两个华为就能解决的问题,没有设备没有技术,就只能任人宰割。

昨晚开始,笔者所在的几个半导体交流群里弥漫着悲凉的情绪,而这不应该是中国半导体从业者的失败,真正值得我们反思的是整个基础科技的落后,数学、物理和材料化学,这些基础学科看似不起眼,但真正决定国家科技实力的,恰恰是这些基础理论学科的水平,因为没有这些基础理论,怎么建的起庞大的科技高楼?

想起几年前的闲聊,最顶级高校最热门专业的正教授当时都达不到报税的收入,只因他研究的是基础理论,这是很难想象的事情。当我们很多天赋异禀的人才们涌向计算机、AI和金融、贸易甚至是从政之际,多少人会不甘寂寞的留守再理论研究的藩篱中,忍受着清贫而被亲朋嘲笑的目光继续前行呢?

如果说,60年前研究两弹一星的元勋们可以毫无后顾之忧的献身国防事业,因为祖国给他们坚实的后勤保障的话,现在那些从事基础理论研究的独行者们,谁又能确保他们起码的衣食无忧呢?

 

 


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