(2022年11月18日首发在威科先行网站https://lawv4.wkinfo.com.cn/professional-articles/detail/NjAwMDAxOTk5Nzg%253D?q=%E7%BE%8E%E5%9B%BD%E8%8A%AF%E7%89%87%E6%B3%95%E6%A1%88)
作者: |
张宾 (盈科律师事务所) |
核心摘要:
2022年10月31日,“荷兰巨头ASML拒绝美国禁售要求,继续向华出售光刻机”的新闻冲上了国内的热搜榜。阿斯麦(ASML)公司在芯片半导体行业扮演什么样的角色?美国芯片法案具体包括哪些内容?美国芯片法案及升级措施对相关企业及从业人员有何影响?国内相关企业及从业人员如何应对美国芯片法案?
一、事件回顾
2022年10月31日,“荷兰巨头ASML拒绝美国禁售要求,继续向华出售光刻机”的新闻冲上了国内的热搜榜。
其中一篇中国网的新闻报道[1]截图如下:
在该新闻报道中提到,荷兰光刻机生产企业阿斯麦(ASML)近期向投资者保证,美国限制中国获取尖端半导体技术的最新出口管制措施,对该公司的影响“相当有限”。ASML的言论让市场感到出乎意料,一直以来,受美国政府对华贸易打压影响,芯片设备行业蒙受损失,但ASML认为,公司未来销售额会高于市场预期。报道中提到,ASML公布的财报显示,今年三季度该公司净销售额为57.7亿欧元,净收入17亿欧元,超过分析师预测的54.1亿欧元销售额和14.2亿欧元利润。由于对先进芯片制造机器的强劲需求,第四季度的销售额可能会高于分析师的预期。
报道中还提到,美国10月初出台新规,禁止向中国销售先进的半导体和芯片制造设备,并严禁美国人帮助中国发展芯片技术,此举对价值5500亿美元的行业造成严重冲击。但是,ASML首席财务官达森称,美国新法规对公司光刻机的出口影响是有限的,因为它是一家欧洲公司,其机器中使用的美国零件很少。ASML首席执行官温宁克近期表示,根据评估,美限制措施间接影响约5%的未交付订单,但该公司出口光刻机的规则不会改变,对明年整体出货计划影响有限。
报道中同时提到,在限制中国获得关键芯片技术方面,美国政府希望与盟国在出口管制机制上进行合作。今年早些时候,美国已向ASML施压,要求停止向中国销售浸没式光刻机。美国官员正在游说荷兰政府禁止ASML出售一些旧款的深紫外线光刻机。这些机器比先进技术落后了一代,但仍是制造汽车、手机、电脑乃至机器人等所需芯片最常用的设备。报道中也提到,2022年10月,美国国务院再次提出与欧洲在芯片问题上进行合作。ASML尚未同意美国的要求。尽管该公司无法向中国出口最先进的设备,但仍可继续从欧洲向中国客户销售其他机器。彭博社称,荷兰首相吕特表示,欧盟不应孤立中国,应该制定自己的对华政策。德国总理朔尔茨近日表示,与中国脱钩是解决经济困境的错误答案。
上述报道中提到了近期引发全球关注的美国芯片法案,该法案是美国近期出台的,其主要目的是打压中国的芯片半导体产业。
二、芯片半导体行业简述
芯片在我们的生活中已经无处不在,从手机、汽车、医疗设备、到火箭、导弹、航空器等。芯片的发展历史,从物理过程上来说,是从普通的石英砂,到电子信息行业“皇冠上的明珠”的芯片,从而在小小的芯片上形成像城市交通网络的集成电路。一句话,芯片、集成电路的制造是诸多技术集成的结晶。
1、芯片、半导体、集成电路的关系
集成电路、芯片的起源是从满足高速计算的需求而来。1942年,美国军方为了满足复杂计算的要求,同意以电子管为基本元件制造计算机。在实践中,人们发现电子管重量大、能耗大、寿命短、制造工业复杂、易出故障等局限。因此,1946年贝尔实验室的肖克利博士等开始展开半导体研究,选中硅、锗半导体作为研究对象研发替代电子管的期间,最终成功制造出了晶体管,以及利用平面工艺(如扩散、掩膜等)进行大规模生产结型晶体管。1952年,英国科学家杰夫.达默首次提出集成电路的设想:“可以把电子线路中的分立元器件,集中制作在一块半导体硅片上,一小块硅片就是一个完整电路。”集成电路,就是将多种组件放在单一硅片上,能够实现工业流程中的组件内部连接,这样体积、重量和成本都会大幅降低[2]。
芯片、半导体、集成电路三者的关系,一句话来概括就是,半导体是指导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,集成电路是利用半导体材料制作的规模化电路集合;芯片,英文全称integrated circuit,简称IC,指载有集成电路的半导体元件,由集成电路形成的产品。
2、芯片的制作过程
从芯片完整的产业链来说,芯片产业主要分为芯片设计、芯片制作(包括封装、测试)。其中,芯片制作过程是最复杂的。芯片制作的过程,就是根据芯片设计的需求,生成集成电路的过程。
芯片的制作过程,主要包括以下步骤:硅提纯制作晶圆;晶圆涂覆晶圆涂膜;晶圆光刻、显影、刻蚀;晶圆掺加杂质植入离子,生成相应的P、N类半导体;芯片测试;芯片封装。
制作芯片的基础首先是半导体材料,即晶圆提纯制作的过程。半导体材料使用最多的就是硅。高纯度金属硅生产的基础材料是石英砂,石英砂经过熔炼、提纯后达到集成电路中使用的纯度极高的硅片,也称为晶圆、硅晶圆。晶圆的制作过程,经历了从二氧化硅中提取多晶硅,通过拉伸工艺加工处理形成单晶硅,然后进行切片形成硅晶圆,切割后的晶圆片,经过研磨、镜面抛光、热处理等工艺,形成后续生产使用的晶圆片。随着半导体工艺往10纳米以下发展,对晶圆的品质要求也越来越高。
晶圆光刻、显影、蚀刻是集成电路发展过程中至关重要的工艺技术,晶圆光刻、显影、刻蚀的过程是,在晶圆上敷涂上多层材料,再将设计完成的包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜,之后将掩膜蓝图转印到晶圆上。在硅片表面均匀涂覆光刻胶,涂覆的过程是将光刻胶滴在硅片上,通过高速旋转均匀涂抹成光刻胶薄膜,并固化光刻胶薄膜。而后将掩膜板上的集成电路微型图形转印到光刻胶上,其中,掩膜板上预先设置有电路图案,在其中的曝光工艺中,光束透过掩膜经过透镜折射后,在光刻胶上形成掩膜中的集成电路图案。之后晶圆片进行显影处理,喷射显影液后,经照射的光刻胶会发生化学反应溶解于显影液中,未被照射到的光刻胶图案则会保留。上述光刻的掩膜板、透镜、光源共同决定了光刻胶上晶体管的尺寸。光刻显影技术是制作高密度集成电路的半导体核心工艺之一。其中,极紫外光刻技术是阿斯麦掌握的顶尖技术。
三、荷兰阿斯麦(ASML)的行业地位
上述光刻、曝光、显影等工艺过程中,利用的最重要的设备就是光刻机。1978年,美国推出了第一台光刻机。曾经尼康、佳能和阿斯麦垄断了光刻机的市场,在193纳米光刻技术之后,阿斯麦后来居上,尤其是浸润式光刻技术,阿斯麦逐渐确立了领先优势。阿斯麦公司于1984年从飞利浦公司独立分拆出来,2000年底兼并了美国光刻机巨头SVGL,2013年收购准分子激光源企业Cymer公司。2012年,随着英特尔、三星和台积电对阿斯麦的投资,阿斯麦的市场主导地位进一步确立。阿斯麦公司拥有步进扫描式光刻、浸润式光刻、极紫外光刻和压印光刻等技术。在上述报道中提到的极紫外光刻机方面,阿斯麦先后推出了试验型极紫外光刻设备NXE:3100,量产型NXE:3300B,以及NXE:3350B,该机型是极紫外光刻的主要机型,主要用于7纳米芯片制造的测试和试产;2017年,阿斯麦开始交付第四代极紫外光刻机NXE:3400B,该机型是7纳米芯片量产的机型。
四、美国的芯片法案
这里要说的美国的芯片法案主要涉及美国2022年8月出台的《芯片法案》,以及10月又对该法案出台的升级措施。
(一)关于《芯片法案》
《芯片法案》的全称是《2022芯片与科学法案》[3]。该法案之所以称为《芯片法案》是因为其英文全称“CHIPS and Science Act of 2022 ”中的CHIPS有“芯片”的意思,但是在该法案中CHIPS 是英文Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors (CHIPS) for America Fund的缩写。其意思是“创建协助激励生产半导体的美国基金”。很多中文报道大都描述为芯片法案,着重描述和中国的芯片战。这个《芯片法案》包含三个部分:第一部分2022年芯片法案 (DIVISION A - CHIPS ACT OF 2022);第二部分探索和创新(DIVISION B - RESEARCH & INNOVATION)和第三部分给美国最高法院提出针对威胁的额外拨款(DIVISION C - SUPPLEMENTAL APPROPRIATIONS TO ADDRESS THREATS TO THE SUPREME COURT OF THE UNITED STATES)。与中国的芯片战有关的是第一部分和第二部分的一些内容。现将《芯片法案》相关主要内容简介一下。
1、向基金拨款
《芯片法案》第102条规定向四个基金拨款527亿美元:
(1)在5年内向美国芯片基金分配500亿美元。该资金必须用于实施美国商务部的半导体激励措施和美国《2021财年国防授权法案》授权的研发和劳动力发展计划。具体而言,美国芯片基金可用于以下拨款:(a)激励计划:在5年内分配390亿美元用于实施 Sec. 9902授权的计划。2022财年分配190亿美元,于2023-2026财年每年分配50亿美元。其中,20亿美元用于对汽车行业、军事和其他关键行业至关重要的传统芯片的生产,以促进经济和国家安全利益,60亿美元用于直接贷款和贷款担保产生的支出;(b)商业研发和劳动力发展计划:在5年内拨款110亿美元,用于实施Sec. 9906授权的计划,包括国家半导体技术中心、国家先进封装制造计划以及其他Sec. 9906授权的研发和劳动力发展计划。
(2)向美国芯片国防基金分配20亿美元:资金将用于微电子共用网络以及半导体劳动力培训。
(3)向美国芯片国际科技安全和创新基金分配5亿美元:用以支持国际信息和通信技术安全以及半导体供应链活动,包括支持安全和可信的电信技术、半导体和其他新兴技术的开发和应用。
(4)向美国芯片劳动力和教育基金分配2亿美元:用以促进半导体劳动力的增长。
2、限制受援实体提升所谓威胁美国安全的国家的半导体制造能力
《芯片法案》第103条对美国《2021财年国防授权法》进行了修正,以确保美国国内半导体制造商有资格获得《芯片法案》下的芯片资金,并加强美国国内半导体制造,但如果该制造商在对美国构成国家安全威胁的国家(如中国)扩建或建造新半导体制造设施,则不能获得《芯片法案》下的援助资金。
3、在研究安全方面限制有关人员和实体
(1)《芯片法案》第10631条规定,就禁止有关机构人员参与“外国人才招聘计划”,指示美国科学技术政策办公室(“OSTP”)对联邦研究机构发布指南。
(2)《芯片法案》第10636条规定,禁止受关注的外国实体或个人参与某些计划和活动。
(二)关于对《芯片法案》的升级措施
对《芯片法案》的升级措施是指美国商务部工业与安全局(Bureau of Industry and Security,以下简称BIS)宣布的若干主要针对中国半导体行业的出口管制措施,重点如下:
1、禁止任何美国工程师或科学家,在未经特别批准的情况下帮助中国制造芯片,即使该美国人制造不受出口管制的设备。此外美国监管部门还加强了追踪,以确保出售给中国民用公司的美国设计芯片不会落入中国军方手中。
2、增加“外国直接产品规则”,禁止任何美国或非美国公司向特定的中国实体提供包含美国技术的硬件或软件。
3、将31家中国公司、研究机构和其他团体列入所谓“未经核实的名单”(Unverified List,UVL)。
张宾 (盈科律师事务所)
毕业于华中科技大学,硕士研究生。现担任盈科全国网络数据安全合规中心副主任,盈科北京知识产权(二部)副主任,中共北京市盈科律师事务所党委第二党支部组织委员兼纪检委员。中国交通运输协会法律工作委员会常务理事,北海仲裁委员会/北海国际仲裁院仲裁员,国家知识产权创意产业园智库专家,西交利物浦大学校外导师,中国中小企业协会调解中心调解员。张宾律师团队为科技互联网行业有关单位提供网络数据、区块链、知识产权、投融资等综合的企业法律服务。执业以来,先后服务过或正在为众多大型企事业单位提供法律服务。
王轩军 (盈科律师事务所)
北京市盈科律师事务所高级合伙人律师、高级国际商务师、对外经济贸易大学校外导师、Legal 500推荐的WTO国际贸易律师、中国司法部认可的涉外律师、国际律师协会IBA会员(公司与并购法律委员会委员)、法律出版社《中国涉外律师》编辑部向驻华商会、使馆、外向型机构推选的100位优秀涉外律师之一、中国贸促会/中国国际商会调解中心调解员、英国有效争议解决中心认证调解员(CEDR Accredited Mediator),拥有军工涉密业务咨询服务资质,曾就职中国全国铁路运输高级法院和中国外运总公司,曾经并正在为很多央企/国企/军工企业提供有关并购投资贸易等方面的法律服务,具有30年以上从事律师和其他法律事务的丰富工作经验。
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