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2023年1月7日

黃伯農

比利時及荷蘭的半導體超級強國方略

2022年12月下旬,美國駐北約大使史密斯(Julianne Smith)形容中國和俄羅斯已使用同一「工具箱」削弱北約,呼籲北約成員國向中國採取更強硬政策。與此同時,中俄兩國海軍在東海進行聯合軍演;北京揚言將繼續強化中俄合作。這是2022年舉行的第三次聯合軍演,是有史以來年度最多次。

隨着美國對中俄實行「雙圍堵」政策,中俄軍演密度勢將增加。然而,美國拜登政府圍堵俄國與圍堵中國的政策存在差異。圍堵俄國方略屬地緣政治圍堵。透過北約向東擴張和以烏克蘭等前蘇聯加盟國與俄國在歐洲地區衝突,以遏制俄國向西推進力量。對中國的則是經濟圍堵方略。雖然東亞島鏈所構成的地緣圍堵格局不變,但拜登尋求與中國科技脫鈎的做法已影響到歐洲盟友經濟。中歐經貿相互依存已於各領域深入發展,歐洲不能獨善其身。

比利時R&D領先歐洲

根據《歐洲聯盟運作條約》(Treaty on the Functioning of the European Union)第107條3節b款,微電子(microelectronics)被介定為「歐洲共同利益重要項目」(Important Projects of Common European Interest)。歐盟法律只容許5個成員國──比利時、荷蘭、法國、意大利和德國可動用「國家補貼」去支持境內微電子工業。本文先以比利時和荷蘭作為比較個案,從「研究和發展」(R&D)、鑄造產能和挑戰三角度分析。評估歐盟如何回應美國斷供中國半導體政策所帶來的影響。至於法國、意大利和德國的半導體業,將以另文分析。

作為歐洲的外交中心和半導體工業樞紐,比利時北部荷語地區法蘭德斯(Flanders)是全球半導體「研究和發展」(R&D)供應鏈的主要提供者。法蘭德斯擁有5所研究型大學和4所戰略性研究中心。1995至2020年間,比利時於半導體R&D領域出版的科研論文數目排全球第五。

比利時半導體業的R&D旗艦機構是位於魯汶(Leuven)的「校際微電子中心」(Interuniversity Microelectronics Centre;IMEC)。IMEC擁有12000方米的實驗室和整理設施,僱用了來自95個國家的超過5000名研究人員。IMEC投資超過30億美元到二維石墨烯為本製程(2D graphene-based process),有助研究人員能研發到領先主流半導體製造業兩至三代的最前沿技術。雖然比利時政府資金只佔IMEC年度開支的16%,但沒有任何政府或企業是IMEC的最大持份者,使它成為全球基礎及應用研究的樞紐。根據歐盟去年通過的《歐盟晶片法》(EU Chips Act),IMEC可接收10億歐羅的經費去提升R&D使新晶片技術商業化。

晶圓鑄造產能方面,比利時只擁有一間由美國企業安森美(Onsemi)投資的鑄造廠。它主要生產350至2000納米6吋晶片予汽車工業和其他工業,並非最尖端晶片技術類別。2022年2月,該鑄造廠已被比利時企業BelGaN Group BV收購。

IMEC在全球半導體工業的中心位置和比利時在歐洲地緣政治的中心位置,使IMEC成為美國的潛在合作夥伴。主要挑戰是比利時的大學畢業生中只有17%修畢科學、技術、工程和數學(STEM)類課程。雖然有72%成年人於25歲前就讀大學,但擁有博士學位的只有0.8%。人才短缺問題限制比利時的半導體業發展和R&D,突顯國際人才對比利時的重要性。

荷蘭光刻技術主導全球

荷蘭是世界上少數擁有一條完整「合縱半導體供應鏈」(vertical semiconductor supply chain)的國家,包括R&D、晶片設計及建築、晶片製造、系統整合和應用。荷蘭半導體業每年平均銷售額錄得全球最高的44億歐羅。荷蘭的半導體業主要由4間企業構成:ASM International、艾思摩爾(ASML)、BE Semiconductor Industries(BESI)和恩智浦半導體(NXP Semiconductors)。

荷蘭也支配了世界晶片生產儀器的製造出產,例如艾思摩爾作為全球光刻系統最大的供應商,它不但參與生產最尖端的5納米晶片,也是2019年發明極紫外光刻儀器(extreme ultraviolet lithography equipment)的全球唯一生產商。2020年,艾思摩爾的光刻儀器銷售額達65億美元。由於艾思摩爾已壟斷EUV光刻儀器製造技術,晶片生產商美國英特爾(Intel)、台灣台積電(TSMC)和南韓三星(Samsung)早於2012年已經與艾思摩爾達成R&D協議。

晶圓鑄造產能方面,ASM International自1968年成立以來,它已於光刻技術、沉積(deposition)、離子注入(ion implant)和單晶圓外延(single-wafer epitaxy)技術方面領導世界。ASM International也擁有ASM Pacific Technology的25%股權,該公司曾經是半導體業內最具生產力的立式爐(vertical furnace),能同時間處理多個工序。最近它們更於原子層沉積(atomic layer deposition)和等離子體增強原子層沉積(plasma-enhanced atomic layer deposition)領域的R&D有突破性發展。

BESI則專營半導體裝配設備(assembly equipment)的R&D、製造、市場推廣、銷售和服務。它在亞洲和歐洲營運7所生產和發展用設施。BESI也發展和供應晶片貼裝設備(die attach equipment)、包裝儀器、電鍍設備(plating equipment)和服務設備。它的R&D分布於歐洲、北美和亞洲,在新加坡、南韓和荷蘭都有生產基地。

2018年,荷蘭政府准許艾思摩爾向中國提供高端光刻儀器,使中國能自行出產晶片。特朗普政府尋求完全禁止荷蘭向中國輸出光刻儀器,雖然荷蘭起初抗拒美國壓力,但最終默許美方要求。

恩智浦半導體近年也要安撫來自美國和中國的規管要求。2015年,美國聯邦貿易委員會(Federal Trade Commission)審批恩智浦收購美國半導體公司飛思卡爾(Freescale)時,曾要求恩智浦剝離其射頻放大器(radio-frequency amplifier)作為條件,才批准合併計劃。恩智浦默許及將其射頻放大器賣給了中國國營投資管理公司。與飛思卡爾合併後,恩智浦於2016年再將其標準產品剝離並向同一中國公司出售。2018年,美國科企高通(Qualcomm)嘗試收購恩智浦,但最終因為恩智浦已配合中國政府規管要求而將其股權出售予一家中國晶片設計合資企業,北京便有權不批准高通與恩智浦合併的方案。

艾思摩爾和恩智浦個案反映荷蘭當局一直在中美之間作平衡。一方面,荷蘭尋求有效回應來自美國的對華政治壓力。另一方面,為了得到准入龐大中國市場,荷蘭也安撫中方規管要求。雖然荷蘭和歐盟均說願意配合美方出口管制措施,但有鑑於艾思摩爾等已領導全球半導體業,荷蘭不可能完全跟隨美國政策,以免削弱已享有的全球科技領導者超然地位。

臨時結論

比利時及荷蘭個案顯示,歐盟有法律容許向成員國政府的半導體企業和研究所撥出政策和資金,支持R&D和擴大產能。由於比利時及荷蘭均為荷語系統國家,他倆之間存在密切分工和相互依存關係。麻雀雖小,五臟俱全。比利時魯汶的校際微電子中心是歐洲的R&D研究所兼協調者,滙集了眾多跨國科研人才。荷蘭則具備完整半導體供應鏈,主導全球光刻機技術。雖然比荷都是小國,但其實是半導體超級強國。

對於美中競爭,比利時一方面將具戰略性產能收購。比利時BelGaN Group收購美國安森美(Onsemi)鑄造廠便是例子。另一方面,荷蘭則一直尋求平衡中美,目的是保持自己的科技領導優勢和高全球銷售利潤。

英國巴斯大學政治、語言及國際研究學系副教授

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