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散英魂寄千万雄鹰翱翔神州,
尽智魄载十亿慧芯呼唤华夏。
——《国务院给予江上舟同志挽联》
01
前沿导读
据权威媒体报道,台积电的创始人张忠谋在《纽约时报》的专访中表明了自己的立场:支持美国让大陆芯片发展缓慢下去的做法,如果我想要扼杀他们,中国真的无能为力。
并且他还强调,美国、荷兰等国家,已经在半导体产业上面实行了技术封锁,中国大陆想要夺取半导体霸主地位的机会不大。
甚至在专访当中,张忠谋还强调了自己拥有美国国籍,自己身份是美国人,除此之外没有其他身份。
02
张忠谋与台积电
张忠谋早年在美国的德州仪器工作,并且在美国生活了大半辈子,虽然他是从中国来到的美国,但他的生活作风更像是一位美国人而非中国台湾人。张忠谋刚进入德州仪器的时候,他只有硕士学位,可以担任技术工程师的职位,但是无法担任企业高管。
后来德州仪器出资,帮助张忠谋攻读博士学位。并且承诺他攻读到博士之后,回来直接提拔为总公司的管理层。
张忠谋在美国企业的帮助下,获得了博士学位,并且担任德州仪器的高层管理。除了公司的董事长和总经理之外,张忠谋是权利最大的人物。
在当时的年代,对于来自于中国的员工,就算该员工获得了美国国籍,也是不允许担任公司二把手的。德州仪器当时全球6万名员工,张忠谋一个人掌管一半。中芯国际的创始人张汝京,曾经就划分在张忠谋的手下。
从德州仪器退休之后,张忠谋受到中国台湾经委会委员李国鼎的邀请,来到了中国台湾,担任工研院的院长,主导台湾地区的产业发展。
张忠谋看上了台湾地区的地理优势,再加上他正在打算创办一所晶圆制造的企业,只负责与芯片设计企业合作,担任制造芯片的角色,不涉及芯片设计业务。这种纯制造的芯片企业,在当时还处于蓝海时期,基本没有企业这么运营。
依靠台湾地区便利的交通环境、制造业的坚实基础,在李国鼎的支持下,张忠谋在台湾创立了台积电。
为了给张忠谋拉投资,李国鼎找到了台湾地区许多的大企业家族,让他们拿钱注资。绝大部分的企业,都会给李国鼎这个面子,拿出一定的资金来支持台积电的发展。但是有的企业负责人不看好台积电,不想着投资。
就算张忠谋多次找对方面对面沟通,对方也不同意。最后李国鼎出面,用略带威胁的口吻跟对方说:“以往台湾地区对你不错,你最好现在为台湾做点什么。”
没过多长时间,一封装有支票的信件被放在了张忠谋的办公桌上。
台积电创立之后,英特尔的CEO格鲁夫将部分的英特尔芯片订单交给了张忠谋,让其创办的台积电进行制造生产。有了英特尔的背书,台积电的知名度迅速攀升,国内外大大小小的芯片设计企业都来找台积电制造芯片。
台积电的起步速度快,订单多,短短几年就实现了盈利。随着一步步发展,台积电招揽到了许多硬核的工程师,胡正明、梁孟松、孙元成、林本坚等人。依靠这些工程师,台积电创造了许多技术专利,这些专利形成了强大的技术壁垒。
在开发EUV技术的过程中,三星、英特尔、台积电都给ASML进行了大量的注资。并且EUV技术的研发,起源于美国政府牵头成立的EUV LLC技术联盟,这个技术联盟集合了全美国最顶级的科研机构与工程师团队,一起攻克EUV技术,台积电也是这个联盟当中的一员。
可以这么说,台积电现在所持有的EUV光刻技术,大部分功劳都是美国的。
张忠谋致力于将台积电打造成全球性的企业,他将公司的语言指定为英文,日常生活可以说中文或者家乡话,但是在某种工作的条件下,必须要说英文。
03
台积电与大陆企业
台积电的竞争对手很多,能对台积电地位实现直接威胁的企业,一个是台湾的联华电子(台联电),一个是大陆的中芯国际。
台联电的历史要比台积电更为悠久,在台积电依靠晶圆代工获得了成功之后,台联电也效仿台积电,将内部的芯片设计部门独立出来,变成联发科,而台联电的主营业务修改为晶圆代工,与台积电抢夺市场份额。
台积电背后有美国技术的支持,而且还有大量海外资本的介入以及各种硬核的工程师团队。在市场占比上面,台联电完全不是台积电的对手。
后来台联电通过并购、杀价、挖墙脚、控告同行等手段来压制台积电,在一定程度上扼制了台积电的发展。但是台积电在多年之后依靠着EUV技术,甩开了所有对手。
在张汝京创办中芯国际之后,中国大陆的晶圆制造业在短短几年内就实现了盈利,并且呈现出持续上升的趋势。张汝京从台湾来到大陆之后,跟随他一起回来的还有曾经在德州仪器、世大、台积电的一批工程师。
台积电动用司法手段来压制中芯国际的发展,由于中芯早期的技术都是来自于以上三个企业,所以台积电以侵犯技术专利的理由,在法院控告中芯国际侵权。
中芯国际的劣势明显,两次官司下来,中芯国际已经面临着破产,无力偿还高额的罚金。
张汝京与江上舟,跟台积电的负责人曾繁城进行交涉,江上舟以大陆的消费市场作为砝码,逼迫台积电站在公正的角度来进行辩论。最终台积电一方选择跟中芯国际和解,中芯国际签署了和解协议,其中包括了分期赔款、允许台积电收购股权等条件。
台积电的多轮技术压制,成功扼制住了中国晶圆企业的发展,同时也重创了国内芯片产业的资金链。
台积电的最大优势就是掌握着全球先进芯片制造的绝对控制力,在10nm及以下工艺的芯片制造当中,只有三星能抢到一定程度的市场份额。但是由于三星先进工艺在Fin FET技术以及GAA技术的晶体管上存在一定的漏电情况,所以台积电的制造水平要稳压三星一头。
而中国企业在28nm节点掌握着主动权,甚至在成熟芯片的市场份额上面,中国大陆的企业要比台积电更有优势,并且这个优势还会持续扩大下去。以10年的时间为期限,按照国际分析协会的数据预测,由中国企业制造的成熟芯片,将会在未来10年当中呈现大幅度的增长。
并且在先进芯片的制造领域,中国企业也会逐步追赶上来,占据到少部分的市场份额。尽管中国企业的先进芯片优先供应给国内的企业,没有达到大面积出口的情况,但是这对于被美国制裁下的中国芯片产业,是一个非常好的情况。
到目前为止,中国芯片已经在成熟工艺上面实现了大幅度的技术和产能增长,但是在先进工艺领域,受制于制造设备的因素,还无法实现5nm、3nm等工艺的量产。最极限的情况,就是用曾经从ASML采购的1980i光刻机,通过自对准双重图案化技术制造等效工艺为7nm的芯片。
但是这种技术的芯片存在先天性的劣势,那就是越往后发展,技术难度越大、性能提升越微弱、而且良品率还会大幅度降低。
每增加一个掩膜版的分离层,设备的套刻精度便会降低一些。如果不能有效的降低套刻精度的误差,那么这个误差数值最高可以来到6阶误差。
假设第一层的误差值为CD的1.5%,通过行业内的计算公式可以描写为1.5% X √(2)=2.1%,这个数值就是第二层的对准误差值,那么6阶的对准误差就是8.4%,这个误差精度,对于芯片制造业来说是非常致命的。
现在国内企业正在想方设法在EUV领域进行技术设备的攻克,一旦国产的EUV光刻机实现了商业化发展,那么国产先进芯片就有很大的希望可以成功。但是如果国内迟迟拿不到EUV光刻机设备,仅仅依靠着多重图案化技术进行以战养战,那么这个技术差距会跟台积电越拉越大。
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