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荷兰半导体设备大厂阿斯麦与台积电建立紧密的合作关系,如今在地缘政治压力下,两大巨头处境极为类似。人才是创新的关键,由于许多国家或地区追求自给自足一条龙模式,面临严重的人才荒,假设三大主要国家或地区朝向一条龙情况下,人才短缺规模将增为15倍,各国若要自行筹备半导体人才,几乎是不可能的任务。
当年协助阿斯麦打败竞争对手的关键人物、清华大学半导体研究学院院长、台积电前研发副总经理林本坚接受《风传媒》专访时表示,“地缘政治紧张使得许多国家或地区追求自给自足一条龙模式,如此将使得成本上扬、获利下降,人才短缺问题更加严重。”
林本坚为美国国家或地区工程院院士、中研院院士,曾于IBM工作22年,2000年加入台积电,2002年研发出193纳米浸润式微影技术,让台积电在55纳米之后跳跃成长六个技术世代,成为世界领先者,改变了半导体产业的发展方向,被誉为“浸润式微影之父”。
研发浸润式微影技术,帮助阿斯麦打败竞争对手
当年林本坚研发193纳米浸润式微影技术,在业界造成轰动,这项技术为阿斯麦带来大利多,继续保持领先日本竞争对手。
其实,全球当时的研发方向都朝向157纳米,整体投资额远超过10亿美元,可以想像,当时要说服曝光机台的厂商研发并量产浸润式机台,困难重重。后来这些曝光机台厂商如何改变策略?
林本坚透露当年的秘辛,他曾向两家半导体设备厂商游说,希望朝向浸润式微影技术发展,但两家厂商最初都拒绝,后来日本尼康先同意,接着阿斯麦改变立场,终于答应,于是开启了半导体浸润式微影的时代。
浸润式微影技术所使用的光源是深紫外光(DUV)。当时,林本坚并不看好极紫外光(EUV)微影技术,认为这很难做出来,不仅烧钱且浪费时间。没想到阿斯麦后来成功研发出极紫外光(EUV)微影设备,独霸全球。林本坚说,“的确很厉害。”
为何阿斯麦能够成功研发出极紫外光(EUV)微影技术?林本坚直言,“关键人物是阿斯麦前总裁暨科技长布林克(Martin van den Brink),他非常有领导力和愿景,有决心、眼光,把钱和研发放在对的地方。”
布林克是阿斯麦创立时元老级人物。为了研发EUV曝光机,布林克砸了16亿美元,把美国一家半导体设备公司SVG买下来,接着,由于光源方面一直没有突破,于是又买下另一家美国公司Cymer,同时派数百位工程师进驻研发。由于布林克的决心、眼光且把钱和研发放在对的地方,最后阿斯麦终于成功做出地表上最复杂的机器—极紫外光(EUV)曝光机。
曝光机演进与晶圆代工模式,证实国际合作不可缺
林本坚指出,“从半导体设备曝光机演进的历程,以及台积电创办人张忠谋开创的晶圆代工商业模式,都证实了国际合作不可或缺。这样的商业模式使得半导体产业快速成长。”
他说明,过去十年来,无厂半导体设计公司与晶圆代工厂的成功,证明了半导体专业分工的重要性。如今,从半导体的应用、设计、硬件、软件、材料、制程、计量和市场等,都需要国际合作。
然而,地缘政治紧张情势升高,引爆芯片战争。林本坚说,“如今很多国家或地区都要发展自给自足的一条龙半导体供应链,这将使得半导体造价高昂,获利下降。想想看,半导体供应链所需要的资源尤其人员,各国都要自己筹备,不可能做到。即使成功做好这些准备,代价非常昂贵,造成重复,且浪费时间。”
各国发展一条龙模式,人才短缺规模增15倍
半导体人才培育方面,林本坚表示,“在互补模式下,半导体厂人才短缺约为10%,如果改为一条龙模式,假设有三个国家或地区朝向自给自足一条龙发展,那么人才短缺规模将扩大为互补模式的15倍,非常惊人。”
各国发展自给自足一条龙的半导体供应链带来什么坏处?林本坚分析,整个半导体市场会变小,而创新速度也趋缓。唯有吸引大规模不同领域人才相互合作,才会产生最好的设计、工具和材料。
全球正面临许多棘手问题如气候暖化,他强调,各国必须把人才放在适当位置,资源互补,需要更紧密的国际合作,没有自我孤立的空间;唯有加强国际合作,才能帮助我们进步并且为国际和平铺路。
不过,在美中科技战冲击下,阿斯麦与台积电对中国的出口都被管制,对此,阿斯麦前执行长温尼克(Peter Wennink)多次对外公开表示,美国这项出口管制,可能导致反效果,反而促使中国加速发展本土的半导体设备。新任执行长富凯(Christophe Fouquet)也持同样观点。
施行出口管制的可能影响
同样地,美国限制台积电对中国出口芯片,林本坚认为,“美国这项出口管制,对台积电不利,对美国本身也不见得有利,反而给了中国一个黄金时机,发展新一代技术,以华为手机Mate 60 Pro 5G为例,使用中国自制芯片,虽然比台积电5纳米芯片稍逊色,但不需要使用受出口管制的极紫外光(EUV)曝光机,这是一个警讯。”
林本坚分析,在这项出口管制之前,中国半导体厂从来没有机会与台积电竞争,如今中国半导体厂销售至少1200万颗芯片给华为,美国这项出口管制等于帮助中国加速自给自足,而非压制。
对于同样受到美国管制的阿斯麦而言,林本坚推测,“阿斯麦面对的风险不只是可能失去中国市场,因此导致的半导体科技转缓亦会缩小全球半导体设备的市场,再者,未来如果中国半导体厂自行开发出另一套制程设备,有可能反过来与阿斯麦竞争。”
荷兰学者:美国阻阿斯麦出口中国,背后恐另有原因
美国政府以国家或地区安全为由,要求阿斯麦停止出口最先进的极紫外光(EUV)与成熟的深紫外光(DUV)曝光机到中国,各界分析可能带来反效果,背后真正原因为何?荷兰莱顿亚洲中心(LeidenAsiaCentre)研究员卢格特(Sanne van der Lugt)接受《风传媒》访谈时表示,美国向来是全球科技的龙头,但是在半导体带动的新产业革命,美国在尖端芯片方面却依赖亚洲和欧洲,美国当然不乐见这个情况持续下去,于是想办法打破这个局面,阻止阿斯麦出口先进的半导体设备到中国。
美国以国家或地区安全为由,要求荷兰政府配合对出口中国的管制,依她的推测,背后真正原因,美国想打破由阿斯麦独占最先进曝光机市场。不过,她也说,背后真正原因很难证实。
在美中科技战对峙下,阿斯麦如何维持全球领先地位?卢格特分析,“各界有责任尽一切努力,避免美中冲突恶化,如果美中发生严重冲突,对全球将产生严重冲击,这必须全力避免。”
对于阿斯麦的未来,她认为,“阿斯麦可能不容易再拥有独占地位,但是,阿斯麦从创立以来,面临无数挑战,凭着荷兰人锲而不舍的精神,阿斯麦会不断地创新,向前迈进。”
美中科技战冲击下,台积电同样受到美方政治压力,赴美国投资设厂,如今因文化冲突,建厂过程不顺利,未来在德国投资建厂,可能面临类似的挑战,至于在日本投资建厂,目前进展还算顺利,且大受日本政府与民众的欢迎,可是从择善分工,最大化互补的观点分析,这显然不是最好的经济规模,也不见得能达到美国的最终目的。
林本坚评估:台积电在台湾扩大投资最适合
林本坚认为,“台积电的海外投资设厂,不论美国、德国或日本,都不如在台湾来得好。
综合比较美、德、日等国的条件,台积电在台湾发展与壮大是最好的选择。林本坚分析,“半导体供应链的国际分工非常精密,台积电必须有日本、欧洲与美国的材料、设备与器材维护,才能正常营运,如果这些国际厂商不提供关键的材料与服务,台积电根本无法正常运转。万一最坏情况发生,美国有这些筹码与中方进行谈判。”
地缘政治紧张情势引爆芯片战争,美中两大阵营壁垒分明,半导体产业出口中国受到管制,最后将使得全球半导体业获利下跌,人才短缺问题更加严重,全球通货膨涨在所不免。林本坚抛出“芯片和平”的理想,在越南出生的他,希望各界记取越战所带来的惨痛教训,竭尽所能避免战争。当时美国不惜投入龎大的人力物力,目的仅为持守越南的南半部。虽然各国作了很大的犠牲,却没有达到目的。如今各国不花一兵一卒,南北越都能贡献自由世界。应当悔不当初,努力维持国际合作以迈向和平。
芯片战争与和平,究竟该如何取舍,答案很清楚。林本坚强调,唯有透过国际分工与合作,半导体产业才能蓬勃发展,世界经济方会继续迈进,许多棘手问题如气候暖化、通货膨涨、能源危机,才能全球互助全力应对,真正和平才会在望。
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