欧洲重燃芯片制造雄心 19国签署旨在建设2nm晶圆代工厂的联合声明

欧洲重燃芯片制造雄心，最近又有19个欧盟成员国签署了一项联合声明，以“加强欧洲开发下一代处理器和半导体的能力”进行合作。其中包括为各行各业的特定应用提供最佳性能的芯片和嵌入式系统，以及逐渐向处理器技术的2nm节点发展的领先制造技术。”这是经过过去的几次尝试后的一项重大举措。

据了解，签署了该声明的19个国家分别是：比利时、法国、德国、克罗地亚、爱沙尼亚、意大利、希腊、 马耳他、西班牙、荷兰、葡萄牙、奥地利、斯洛文尼亚、斯洛伐克、罗马尼亚、芬兰、塞浦路斯、匈牙利和波兰。

欧洲不是寻求加强其本地半导体生态系统的唯一国家。美国最近已经说服台积电在亚利桑那州建立5nm晶圆厂，三星正在考虑在德克萨斯州开始3nm生产。日本正在与台积电一起建立先进的IC封装和测试工厂。

尽管迄今为止的成果还没有实现其雄心壮志，但由于美国对先进技术的获取受到挤压，因此中国比以往任何时候都更有动力建立自己的半导体产业，这种情况不太可能很快就会撤消。

ASML首席执行官Peter Wennink对这一趋势持怀疑态度。“建立全球无摩擦半导体生态系统已经花费了数十年的时间。如果您打算将其分解为创新的口袋，那么您将增加成本。现在，制造高级半导体及相关材料和设备的知识集中在世界上的一些地方，这些地方共同构成了这个无缝的生态系统。如果您认为可以在很短的时间内复制它，那就根本不可能。如果政府决心这样做，将需要数年时间。

然而，不难看出为什么政府仍在坚持：因为半导体真的变得越来越重要。作为不断扩展的应用构建块，包括（数字）基础设施和军事装备都需要芯片。芯片不仅是经济的支柱，而且还支持国家的自治，安全和主权。过度依赖其他国家越来越被视为危险的脆弱性。尤其是新冠大流行和最近的地缘政治发展，给减少任何高科技依赖的紧迫感注入了更大的紧迫感。

与此同时，规模驱动的半导体生产不断集中化：领先的IC制造正在吸引一两家公司。由于英特尔落后，并认真考虑外包生产，因此只有台积电和三星两家厂商处于行业之巅。他们的主导地位也引起人们对定价权的担忧。

一、面临技术拐点，欧洲有可能恢复芯片制造实力？

Penn称，当前欧洲仍有希望重振芯片制造产业，为此他呼吁包括官方及私企在内的所有利益相关者，团结起来进行合作。

Penn援引了欧洲开发GSM（全球移动通信系统）的例子论证自己的观点。上世纪80年代末，欧盟委员会（European Commission）成功地利用其机构权威，让欧盟各国支持单一的数字移动电话标准。当时关键的研究机构、大学和电信公司没有直接竞争，而是朝着移动网络数字化的单一目标一起努力，这反过来又说服了网络运营商进行投资。

这一难得的联合行动带给了GSM发展的巨大动力，它很快在遍及欧洲，并最终成为全球标准。

Penn认为，当前全环绕栅极效应管（Gate-All-Around）技术就是另一个难得的机会。该技术尚处于起步阶段，“对所有人来说都是陌生的”，欧洲可以不用追赶鳍式场效应管（FinFET）技术上的领先者，而是和台积电三星等公司处于在同一起跑线。

其次，欧洲亦有半导体技术方面的相关储备。比如，IMEC已经准备好了技术，并且欧洲投资银行（European Investment Bank）和欧盟委员会（European Commission）也可以提供超出目前法律所允许的一大笔资金。这笔资金可能会因事关欧洲国家安全而摆脱限制。

另外，Penn认为，让利益相关者参与进来最为关键。研究机构、芯片制造商、电子行业和最重要的终端用户，如果没有市场的拉动，就只是无源之水，无本之木。如果能够做到这一点，并且欧盟委员会的政治意愿强烈，那么欧洲赶超2nm芯片制造技术的努力是可以实现的。这一过程中，最困难的可能反而是为2nm晶圆厂选址。

二、欧洲发力半导体背后：台积电/三星制霸代工市场引发不安

探究欧盟19国决定建设2nm晶圆厂的原因，离不开全球先进晶圆代工产能逐渐向三星和台积电等巨头集中的现状。随着英特尔7nm制程延期，全球10nm及以下先进芯片制程，仅余下三星和台积电两大玩家。

同时，疫情和地缘政治加剧了欧洲等国对先进晶圆产能聚集化的担忧。

基于这些因素，除了欧洲以外，美国、日本、韩国、中国等各个多家均在进行相关布局。

美国最近已说服台积电在亚利桑那州建设一家能够采用5nm制程的晶圆厂，而三星也考虑在德克萨斯州建立能够生产3nm芯片的晶圆厂。

据传，日本正在与台积电共同建立一个先进的集成电路封装和测试工厂。

三、欧洲曾多次推动本土芯片制造能力恢复

其实，欧洲曾多次尝试提升芯片制造能力，但20年间，欧洲大陆上并未出现技术能力领先的晶圆厂。目前，欧洲有三家本土芯片制造商，但采用的是轻晶圆厂（Fab Lite）和小批量生产的模式。

▲欧洲最后一家晶圆厂，其拥有者意法半导体在2015年宣布将采用轻晶圆厂模式

在80年代中期，欧盟曾支持恩智浦和英飞凌，力图帮助两家公司实习制程工艺跨世代，但结果并未达到欧盟预期，最终两家公司选择了芯片外包模式。

2006年奇梦达公司从英飞凌拆分出来，成为全球第二大DRAM公司，2007年，恩智浦（前身为飞利浦半导体）、意法半导体和飞思卡尔（Freescale）组成的Crolles2芯片制造联盟解体。

到2012年，欧盟负责数字议程的委员Neelie Kroes着手重新推动欧洲半导体芯片业务，并提出了著名的“芯片空中客车（Airbus of chips）”议程，即将公司、地区和欧洲利益相联合，以重振芯片制造。

Kroes提出了10/100/20计划，具体来说就是花费100亿欧元的资金来带动1000亿欧元的行业投资，使2020年欧洲在全球芯片生产中的份额增加一倍，达到20%。

为此她要求恩智浦、英飞凌、意法半导体、IMEC（欧洲微电子研究中心）、CEA-Leti（法国原子能委员会电子与信息技术实验室）、Arm、ASML等欧洲相关研究机构和企业一起制定实现这一目标的计划。