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上世紀80年代，日本的光刻機幾乎橫掃全球市場。尼康、佳能兩個日本品牌，一度占據(jù)全球七成的市場份額。英特爾、IBM的工廠里，都在等待日本的步進式曝光機來生產(chǎn)更細密的芯片線路。

然而當美國對中國高端芯片實施限制時，很多人心中的疑問是：既然日本的光刻機技術也很強，甚至在某些領域超過美國，為什么我們不能直接找日本購買？

美國反擊，日本落寞

實際當年的日本技術特別厲害，那時候的美國光刻設備制造商被遠遠甩在身后，從原來的主導地位滑落到邊緣化。

日本的崛起并非偶然。1976年，日本政府啟動VLSI超大規(guī)模集成電路計劃，投入180億日元，聯(lián)合企業(yè)攻關技術。

尼康在1978年完成首臺半導體光刻機SR-1，佳能則早在1970年就推出日本第一臺商用光刻機PPC-1。

到1985年，佳能FPA-1500問世，支持0.8微米節(jié)點，這些技術進步讓日本從跟跑到領跑，芯片制造成本大幅降低，性能顯著提升。

隨后來到1989年，日本光刻機全球市占率飆升至70%。尼康的NSR系列進駐英特爾工廠，佳能的FPA-1500FA支持0.8微米制程，助力日本半導體出口額超越美國。

日本的來勢洶洶，美國自然是不愿意看著它成為老一，所以從1985年開始，美國便有動作了。

1985年，美國半導體協(xié)會投訴日本傾銷，次年《美日半導體協(xié)議》簽訂，日本被迫監(jiān)控出口價格，避免低價競爭。

真正的重擊來自1987年的“東芝事件”。美國指責東芝賣數(shù)控機床給蘇聯(lián)，違反管制協(xié)議，直接禁售東芝產(chǎn)品兩年，日本半導體產(chǎn)業(yè)遭到沉重打擊。

尼康也未能幸免。1990年美國貿(mào)易代表辦公室調查尼康在美國抬價，次年征收高關稅，尼康出口美國銷量下降30%。

這些措施讓日本光刻機產(chǎn)業(yè)嚴重受挫。與此同時，荷蘭ASML正在崛起，2000年推出NSR-S306C浸沒式曝光設備，2007年首臺EUV原型出貨。

日本企業(yè)因投資不足，逐漸落后。尼康甚至在2010年退出EUV研發(fā)聯(lián)盟，錯失了下一代光刻技術發(fā)展的黃金時期。

更不必說，后來日本的路子也走錯了，當ASML押注193納米浸沒式光刻技術時，尼康卻執(zhí)著于研發(fā)157納米干式光刻機。

路線選擇的失誤讓日本付出慘痛代價。2010年ASML推出首臺EUV原型機時，尼康因投資不足退出研發(fā)聯(lián)盟。曾經(jīng)的光刻機霸主，在EUV時代淪為看客。

而如今，全球高端光刻機市場已被荷蘭ASML主宰，尤其是最關鍵的EUV設備，ASML一家獨大，占據(jù)全球91%的市場份額。

不過終歸是瘦死的駱駝比馬大，日本在DUV設備一類還是能扳回一局，那既然如此，中國技術被卡脖子時，為何不向日本購買？

為何轉向不了日本？

實際上，不是我們不想買，是日本不愿意賣。2023年3月，日本政府宣布對包括光刻機在內(nèi)的23種半導體設備實施出口管制。

這不是一般的“走程序”，而是需要一項項申請，最終還要看日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省是否點頭。實際審批通過率不到20%。

2024年4月，日本更進一步，把GAAFET（全環(huán)繞柵極晶體管）等先進技術也納入管制范圍。這是和美國、荷蘭一起搞的“美日荷三方聯(lián)盟”，專門針對中國！

更精妙的鉗制在供應鏈環(huán)節(jié)。東京應化向中國客戶交付EUV光刻膠時，合同注明“禁止用于7納米以下工藝”。這些裝在鉛罐里的紫色液體，其實添加了特定的抑制劑，使分辨率被限制在10納米級別。

只得說，政治壓力還是令日本別無選擇，日本在美日安保同盟框架下，在半導體問題上幾乎沒有獨立的決策權。更何況，美國早就用“東芝事件”給日本上過一課，那次教訓讓日本企業(yè)幾十年都不敢越雷池一步。

即使從商業(yè)角度看，日本也不想過度依賴中國市場。一方面怕“被制裁”，一方面又怕“被吸干”。所以只能小心翼翼地踩在“能賣就賣、但不能過底線”的紅線上。

從表面看，日本的設備確實還在進入中國。2023年，中國從日本進口了將近30億美元的光刻設備，占總進口額的四分之一。

但這些大多是用在90nm、65nm這樣“成熟工藝”的設備，真正關鍵的ArF浸沒式光刻機，基本都被卡在審批環(huán)節(jié)。

所以面對現(xiàn)實，中國在走自主創(chuàng)新的路，從2014年《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》出臺，到如今的“十四五”規(guī)劃，中國在半導體領域的投入力度，全球罕見。僅“大基金”一期和二期的總投資就超過3000億元。

這些投入已經(jīng)開始見效。上海微電子2023年推出的SSA800-10W光刻機，已經(jīng)可以支持28nm工藝，甚至2025年有望實現(xiàn)14nm的突破。

中科院在研究DPP-EUV光源，華為公開了多項光刻相關專利，長春光機所也在搞國產(chǎn)鏡頭替代計劃。各路“補短板”的項目齊頭并進，產(chǎn)業(yè)鏈也在悄悄補課。

如今觀看這自主研發(fā)的漫長路，只得說日本的故事給我們上了一堂血淋淋的課：關鍵核心技術，靠買終究是買不來的！

參考資料：
佳能，能拉日本半導體設備一把嗎？——藍鯨新聞
日本買的EUV光刻機開始安裝，準備造2nm芯片——觀察者網(wǎng)