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[环球科技在此]半导体产业争霸赛的关键仍在光学技术

来源：内容来自「经济日报」 ， 谢谢 。
【[环球科技在此]半导体产业争霸赛的关键仍在光学技术】近日荷兰政府根据瓦森纳国际协议（WassenaarArrangement）延缓ASML公司向中国出口极紫外光刻机（ExtremeUltraviolet,EUVLithography） 。 因为光刻是半导体制造中最重要的设备；全球又仅有ASML能提供最高端的光刻设备 。 所以荷兰政府如果禁止ASML向中国大陆输出这设备 ， 可谓掐住了中国大陆半导体产业的咽喉 。 而从技术的角度来看 ， 半导体产业争霸赛的关键可谓是光刻设备所赖的光学技术 。 此光学技术又有赖基础科学与光学工艺 。
半导体需要更短的极紫外光
半导体制造中要将芯片上的电路更缩小化 ， 就需要更短波长的雷射光源 ， 以便在光刻制造中 ， 用雷射光刻出间距更小的电路图 。 光线的波长决定了焦点的尺寸（数值孔径） ， 也就决定了电路的线距 。 现今半导体制程往7纳米以下迈进 ， 便需要13.5nm极紫外（EUV）波长的光刻设备 ， 用更短的波长製作更精细、密度更高的电路 ， 从而构建更快、更节能的芯片 。 所以光刻设备是半导体製程的关键 。
荷兰的ASML是世界上唯一一家可以提供EUV光刻设备的公司 。 台积电、三星、Intel、中芯国际等半导体大厂全都需要ASML的EUV光刻设备才能步入更先进的纳米制程 。 EUV光刻设备成为ASML傲视全球的独门生意 ， 一台光刻设备金额高达一亿欧元（33亿台币） 。 根据ASML在1月22日所公布的第四季财报显示 ， 该公司2019全年营收118亿欧元（3931亿台币） ， 全年淨利26亿欧元（866亿台币） 。 ASML总裁兼执行长PeterWennink表示 ， 「对于ASML而言 ， 2019年又是一个成长的年度 ， 主要是因为DUV与EUV所生产之逻辑芯片的强劲需求 。 」、「我们预计2020年业绩将受益于EUV需求和安装好的机台数 ， 销售与获利都会有两位数成长 。 」、「受惠于智能手机和5G的投资 ， 预计逻辑芯片市场在2020年仍将保持强劲 。 记忆体市场方面 ， 我们的客户有看到市场复甦的迹象 。 」ASML凭其价格高昂的EUV光刻设备及大量出货 ， 营收超越了应材公司成 ， 为全球最大的半导体设备公司 。
ASML有赖光学大厂ZEISS的加持
荷兰Philips公司所投资的ASML之所以成为今天半导体设备的霸主 ， 其主要的原因之一是2016年时ASML与和德国卡尔蔡司（ZEISS）旗下的蔡司半导体公司（CarlZeissSMT）的策略合作 。 当时ASML收购了CarlZeissSMT约四分之一的股权 ， 以强化双方在半导体微影技术的合作 ， 其目标是发展下一代EUV光刻系统 ， 并预计在2018年问世 。 当时ASML在曝光机市场上并非没有竞争者 ， 还与日本Canon、Nikon维持三国鼎立的局面 。 但ASML有了全球最顶尖的光学老牌公司之加持 ， 在四年内逐渐拉大了与竞争者的差距 。 这的确显示德国ZEISS在曝光机的光学设计上 ， 有其独到的功力 ， 并如同在眼镜、相机等其他光学应用的市场上 ， ZEISS获得的口碑仍胜于日本光学厂商 。 虽然我们难以得知ZEISS有何撇步 ， 但知悉ZEISS靠其光学造诣独步全球 。
围堵可以阻止大陆发展的决心？反思光学之重要性
这一次荷兰政府延缓ASML向中国大陆输出EUV光刻机 ， 让中芯国际等中国半导体厂吃了闷亏 。 然而在中国大陆发展半导体的战略中从来没有忽视过光刻机的重要性 。 例如2018年底中国科学院宣佈了「超分辨光刻装备项目」成果 ， 号称能够利用365纳米的波长进行22纳米的制程 ， 并还可以通过多重曝光的手法 ， 实现10纳米以下的制程 ， 号称可以打破垄断局面 。 但美国联合西方世界 ， 阻止关键零组件、高速电脑、关键设备与材料进入中国大陆 ， 以围堵中国大陆半导体等高科技的发展 ， 其成效的确立竿见影 。 然而这恐怕仍阻止不了中国大陆发展“自主技术、国产化”的决心 ， 并且也让中国大陆挟著一股“气＂ ， 去反省科技产业的根本仍是在深耕技术所需的基础科学 ， 尤其是光学、材料等 。


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