我国的光刻机和世界的技术怎么样(光刻机霸权美国以20)

前言:

自从2018年,美国主动掀起中美贸易战以来,“芯片”和“光刻机”这两个词,就成了插在所有中国人心中的一根刺。

美国在技术领域,用霸权手段,限制荷兰ASML公司,向中国出售最先进的EUV光刻机,力求把中国半导体产业链,摁死在摇篮中。

很多人误以为,美国能做到这一点,靠的是他们在光刻机领域,享有绝对垄断的技术优势。但实际上,美国在荷兰ASML公司最先进的光刻机制造中,只拥有区区20%的技术专利。

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全球最先进的光刻机制造商:ASML

甚至往前推20年,他们连这20%的技术领先,都不具备。那时美国芯片领域的三个巨头,IBM,英特尔,AMD公司,都被日本光刻机企业按在地上摩擦,根本没有技术优势。

那么,美国是如何在短短20年内,摁死日本,操纵荷兰,做到以区区20%的技术专利,独享世界光刻机领域霸权的呢?为何这20年来,从没有国家能突破美国封锁?面对现在美国在光刻机领域歇斯底里的制裁围堵,我国又该如何突围呢?

一、美国版本的“集中力量干大事”

在回答上面的问题之前,有必要简单介绍一下,光刻机到底是个什么东西,为何它对我国如此重要?

这个问题的答案,其实在我国中科院曾发表的一篇文章中,有过最直白,最精确的论述。这篇文章里写道:

“后工业时代包括现在的工业3.0、工业4.0,都以芯片为基础,光刻机作为制造芯片的工具,就相当于工业时代的机床,前工业时代的人手。”

用咱们中国古代的话说,“工欲善其事,必先利其器”,光刻机,就是那个“器”。

上世纪70年代末,随着各种电子设备的逐渐普及,芯片工业开始在全球工业体系中,崭露头角。最开始,当然是拥有绝对技术领域的美国,掌握着全球芯片工业的垄断地位。

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芯片上的集成电路

但这时的芯片,技术制造上还比较粗糙,模仿学习起来比较容易。日本尼康、佳能等企业,看上了这块蛋糕,开始与美国竞争。

到了80年代中期,重点发力的日本光刻机企业,已经超越美国,具备了技术优势。它们不仅在全球抢占美国半导体企业的市场,更是直接登录北美,在美国内部开花,一度抢占了美国50%以上的光刻机市场份额。

那段时间,正是日本年轻人叫嚣,卖掉半个东京,就能买下整个美国的日本高光时刻。

后来的事情,大家应该比较熟悉了,日本作为一个二战战败国,无论经济上发展得多么强大,在美国眼中,就是一个随时可以宰杀的羔羊。

1985年,《广场协议》签订,美国直接以“物理手段”,解决了日本对美国经济的威胁问题。以光刻机为代表的日本半导体产业链,也从此一蹶不振,失去了跟美国相关企业竞争的资格。

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80年代日本进步式光刻机

但这时,一个新的问题摆在美国政府面前了。眼瞅着光刻机成为新时代工业的香饽饽,眼红这块蛋糕的国家很多,如果总是以“物理的手段”,打压其它国家的光刻机企业,就难免陷入一个越压迫越反抗,“杀了夏明翰,还有后来人”的境遇。

想要一劳永逸地解决美国在光刻机领域,受到其它国家的挑战,还是得从技术的领域去发力。

简而言之,就是必须保证美国在光刻机制造技术上的绝对领先优势,才能保证美国企业的垄断地位。

就这样,到了90年代末,美国几家芯片巨头,英特尔、IBM、AMD等公司,说服了美国政府,投资数十亿美元,吸引了全球数百位顶级科学家,专门针对光刻机制造技术,成立了光刻机联盟。

这个联盟成立的唯一目的,就是不顾一切地在光刻机制造技术上,取得突破,领先以日本为代表的其它国家的光刻机制造技术。

EUV光刻机联盟虽然是由美国企业率先提出的,但其中起到最关键作用的,是美国能源部为代表的官方力量。用一个我们熟悉的话说,这就是美国版本的“集中力量办大事”。

当时的美国,本身就是全球技术领域的绝对强者,再加上军事霸权,可以肆无忌惮地“借鉴”日本光刻机制造方面的技术,到了2003年左右的时候,领先日本整整一代的EUV光刻机技术,就正式被研制出来了。

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ASML光刻机

至此,美国才可以说真正获得了光刻机制造领域的垄断地位,成为当之无愧的光刻机霸主。

搞清楚了美国是如何摁死日本,取得在光刻机制造领域,绝对领先的优势之后,一个新的问题,也就随之而来了。既然美国能做到集中力量办大事,突破光刻机技术,那么其它国家为何不能呢?

从2003年到现在,整整20年过去了,美国在光刻机制造上的技术专利,随着科技的进步越来越少,到现在更是只有20%的份额了,他们又是如何用这20%的专利,维持自己的垄断地位的呢?

二、西方所谓“民主制度”,为美国“光刻机霸权”,提供了温床

在中国,普通老百姓都知道一句话“打江山容易,守江山难”。

美国政客和顶层的资本家们,自然也明白这个道理。世界上没有永远领先的技术,尤其是在芯片制造这么一个日新月异的行业,任何技术上的领先优势,都会在日新月异的技术革新中,慢慢落后。

而美国的政治体制,又不可能永远保持“集中力量办大事”的状态。

作为一个资本主义国家,其技术革新的动力,主要来自于资本追求利益,以国家的名义,维持对某项技术上的持续投入,是违反资本逐利的基础规则的。

因此,摆在美国政府面前的路,就只有一条了。既然自己做不到持续在光刻机领域投资,不计成本地追求技术进步,那么想要保持垄断地位,只能用不正当手段,限制其它国家光刻机技术进步的速度。

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《广场协议》后,日本半导体产业停滞不前

在此基础之上,《瓦森纳协定》就诞生了。

从性质上来讲,《瓦森纳协定》就是一种新时代的技术封锁制度。它通过联合美国、英国,日本、德国等西方发达国家经济体,形成一个利益共同体,阻止向发展中国家,出口任何敏感技术。

这么做以后,对于美国至少有两方面的好处。

第一,对发展中国家的技术限制,促使像中国这种人口规模超大,制度上可以集中力量办大事的发展中国家,无法获得任何光刻机领域的新技术,想要发展光刻机制造工业,只能自己从头摸索。

技术是在交流中进步的,尤其是技术落后的国家,想要在短期内追赶发达国家,往往得从模仿开始。人家根本不给你模仿的机会,自然发展得慢,反过来,就保证了美国的技术优势和垄断地位。

第二,对发达国家的绥靖性质。《瓦森纳协定》,把西方发达国家,组成了一个利益共同体。

在这个利益共同体之内,大多数的国家,都是经济体量比较小,人口比较少的中小国家。这些国家自身的国力,是没办法在光刻机制造的全领域实现突破的。

他们所能取得进展的技术,往往只包含光刻机制造的某一个零件。但是这个零件,单独出来是无法制造光刻机的。

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我国科研人员正在进行光刻机研究

以荷兰的ASML公司为例,其生产的全球最先进的光刻机,包含10万个以上的零部件,在这些零部件的技术专利中,其实美国专利,只占了20%。省下的80%,大部分都是《瓦森纳协定》中,其它40个中小国家掌握的。

可这些中小国家,力量太分散了,任何一个站出来,都没有美国在光刻机技术领域掌握的专利多,而他们在美国的掌控下,又无法形成合力。

这套看似高明的制度,实际上就是美国所谓“民主制度”,在技术领域的复刻。其精髓就一句话:只要潜在的竞争对手力量足够分散,那么我自己的力量就算不太强大,也能控局。

正如同美国精英阶层,故意把自己国内的民众,分成各种各样的利益集团,然后分而治之,促使无产阶级无法团结起来一样。

从这个角度来讲,这20年来,美国之所以能用区区20%的技术专利,独享全球光刻机霸权,更像是一种政治操纵,而不是真正的技术碾压。

那么,我国又能否在美国的这种政治操作下,打破美国的光刻机霸权呢?

三、后工业时代,是人口大国的博弈场

面对美国的“光刻机霸权”,我国能不能突围,这个问题的核心,其实在于我国和那些现在被美国操纵的中小国家,有何区别?

从技术路径上来看,如何突破光刻机制造的技术障碍,美国已经用自己的切身例子,告诉全世界了。就是必须集中人力,物力,财力,以“集中力量办大事”的方式,逐项地突破技术难关,获得技术霸权。

但“知易行难”,知道事情如何做,和能不能做到,是两回事情。

对于被美国操纵的中小国家来说,他们就算明知道如何打破美国的光刻机霸权,也根本做不到。

一方面,中小国家的技术储备人才,是有限的。全国总共有100个科学家,你全把他们集中起来去研究光刻机了,日子还怎么过?其它领域的科研项目,还要不要?每年数十亿的科研投资,全部堵在光刻机项目上,技术突破了还好说,突破不了,这么大的沉默成本,谁来承担?

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全球光刻机技术专利申请对比

另一方面,研究技术,最终是为了赚钱的。而要赚钱,就必须得有足够大的市场。那些中小家,自己国内总共就几千万人,甚至只有几百万人,市场太小,想要赚钱,就必须依赖国外市场。

但国外市场这东西,受不可控因素影响太大了,别的不说,美国突然之间对你制裁,不让外国购买你的光刻机了,你倾国之力研究出光刻机全套制造流程,不就打水漂了吗?

这两个因素结合起来,就促使中小国家,就算知道应该如何打破美国的光刻机霸权,也没办法做到,只能抓住某一个细小的零件研究,做美国手下的马仔。

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武汉国产光刻机

但显然,这两个问题,对于我国是不存在的。一方面,我们国内的储备人才,绝对足够,国家对关键技术领域的投资,也很充足。缺的只是不断通过试错,积累经验,完成技术突破的时间而已。

而从市场上来看,就算美国全部封锁了国外市场,仅靠我们国内自己的市场,也能养活我们自己的光刻机企业。

后工业时代的技术竞争,绝对是人口大国的博弈场。全世界范围内,具备跟美国在技术领域竞争的国家,有且只有那么几个,以前的日本,现在的中国,未来的印度。

从这个意义上说,如果现在的世界,还有一个国家能打破美国光刻机霸权的话,那么这个国家,一定就是我们了。

用伟人喜欢说的一句话来形容,就是“道路是曲折的,但前途是光明的”!

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