在距斯图加特 XNUMX 小时车程的宁静森林边缘，远足小径蜿蜒穿过树林和缓缓起伏的山丘，欧洲在开发世界上最先进半导体的全球竞赛中的秘密武器之一。
Oberkochen 是位于西南部巴登-符腾堡州的一个只有 8,000 人的小镇，是 Carl Zeiss SMT 的总部，该公司是世界上最先进的芯片制造设备中使用的反射镜和镜头的唯一制造商。 它的超精密反射镜和透镜非常精确，其精度是詹姆斯韦伯太空望远镜的 200 倍。
荷兰公司 ASML 的首席执行官彼得·温宁克 (Peter Wennink) 表示，蔡司拥有“独特的能力”，该公司在制造尖端芯片所需的极紫外光刻 (EUV) 机器方面拥有全球垄断地位，并且是其其中之一最重要的客户。
如果没有蔡司光学器件，他说 ASML 无法制造其 EUV 机器，该机器使用紫外线将芯片设计以微小的尺寸扫描到硅晶圆上。 如果没有 ASML 机器，就不可能制造出人工智能、自动驾驶和量子计算等未来技术所需的最先进芯片。
先进的芯片制造设备是欧洲隐藏的优势之一，因为世界各国都试图在这个处于现代经济中心的行业中分得一杯羹，而这个行业正越来越受到地缘政治风险的影响。
据麦肯锡称，半导体市场在 500 年首次超过 2021 亿美元，预计到 2030 年将成为一个万亿美元的产业。
台湾是全球最先进的芯片制造中心。 就 10 纳米以下的半导体（该技术的前沿版本）而言，台湾占据了全球 90% 以上的市场份额。
但对中国对台湾进行某种形式的军事干预的担忧日益加剧，促使美国、日本和欧洲许多国家的政府急于鼓励扩大本国的芯片生产，引发了人们对同时投产过多产能的担忧时间。
对于许多国家而言，半导体事关国家安全，因为经济的大部分领域越来越依赖半导体提供的功能。 大流行期间的严重短缺影响了从智能手机和个人电脑到服务器和汽车的全球范围广泛的行业的生产。
随着这场竞争的步伐加快，欧洲决心不落伍。
今年早些时候，欧盟委员会公布了一项投资 43 亿欧元的计划，以吸引全球最大的芯片制造商在欧盟设厂。 美国芯片巨头英特尔已承诺在欧盟进行 33 亿欧元的初始投资，其中包括 17 亿欧元用于德国的一个大型站点。 意法半导体和英飞凌等欧洲芯片制造商也在扩大其在欧洲的设施。 欧盟还试图吸引全球最大的代工芯片制造商台积电在欧盟开展大规模业务。
布鲁塞尔希望，到 10 年，这些投资将使欧盟在全球半导体市场的份额从目前的不到 20% 增加一倍，达到 2030%。但比市场份额更重要的是减少欧盟对台积电和三星等亚洲生产商的依赖。东西方紧张局势可能对供应构成潜在威胁的时期。
81 年至 2021 年至少有 2025 个新的芯片设施要建设； 根据总部位于美国的半导体行业组织 SEMI 10 月份的最新数据，欧洲将建造 14 座，而美国有 21 座，台湾有 XNUMX 座。
加上欧洲大陆在化学品和材料方面的坚实基础，卡尔蔡司 SMT 和 ASML 等公司及其供应链将成为欧洲成为世界上最重要的最高端芯片供应商之一的雄心的基础。
但欧洲在推动半导体方面仍存在重大差距。 所需的资金数额是巨大的。 寻求为芯片工厂供货的公司警告说，没有足够的技术工人来维持工厂的运转。
“我们能否在 20 年之前达到 2030% 的市场份额是一个问号，但压力越来越大，因为什么都不做会使情况变得更糟，”总部位于荷兰的恩智浦半导体公司首席技术官 Lars Reger 说.
“一切都与相关性有关，”ASML 的 Wennink 说。 “你必须在地缘政治背景下保持相关性。”
是否有意义？
欧洲雄心勃勃的微芯片计划是围绕欧洲芯片法案制定的，但尚未获得普遍认可。
包括行业高管在内的一些批评人士认为，欧洲正在浪费 纳税人的钱。 他们认为，更好的办法是将资金用于扩大欧洲自身行业（例如汽车和工业应用）所使用的成熟芯片技术的产能，而不是面对尝试开发最新芯片的巨大成本。 欧洲手机行业的衰退让欧洲大陆没有明显的先进芯片客户。
一位芯片公司高管表示，随着生产越来越复杂芯片的成本不断攀升，“能够跟上的公司越来越少”。 “许多退出比赛的人都在欧洲。”
这使得欧洲的供应链缺乏先进半导体制造所需的一些关键能力。
咨询公司 Counterpoint Research 驻伦敦的高级分析师 Yang Wang 指出，欧洲没有从事 7 纳米及以下节点版本技术的芯片设计师。
“世界前 10 大芯片设计师中没有一个位于欧洲，而美国在半导体设计方面处于世界领先地位，”他说。
欧盟确实有现有的半导体供应链集群，例如比利时的鲁汶、德国的德累斯顿和法国的格勒诺布尔，但欧洲将不得不提升芯片设计能力，并投资于先进芯片制造的生态系统以及投资芯片制造业本身，行业专家说。
资金也是一个关键因素。 制造的芯片越先进，该过程的资本密集度就越高。 例如，台积电 2022 年的资本支出将为 36 亿美元，本月该公司宣布计划在未来几年将其在亚利桑那州的投资从 12 亿美元增加三倍至 40 亿美元，并在 3 年之前将更先进的 2026nm 技术带到那里。
美国今年通过了自己的《芯片与科学法案》，这是一项价值 52.7 亿美元的激励和税收减免计划。
行业高管表示，构建一条与最先进芯片技术所需的供应链一样复杂的供应链将需要数年时间才能建成，而且需要更多纳税人的支持。 几十年来，中国、台湾和韩国等国家/地区已投资数十亿美元来支持其芯片制造商。
“欧洲芯片法案是一个很好的工具，因为它使我们在全球范围内获得了相同水平的激励措施，”STMicroelectronics 的首席执行官 Jean-Marc Chery 说，STMicroelectronics 是一家总部位于日内瓦的公司，主要为汽车和工业市场供应芯片。成熟的技术。 “但如果我们必须建造 [先进技术] 和巨大的晶圆厂。 . . 那么它就不是很有竞争力。”
但欧洲并不是从零开始。
欧盟对先进芯片设备的掌握是一个重要优势。 借助 ASML 的 EUV 机器，台积电、三星和英特尔等全球最大的芯片制造商能够挑战物理极限，将越来越多的处理晶体管封装到越来越小的芯片上。 如今，大规模生产中最前沿的是 3nm——指的是芯片上每个晶体管的尺寸——但技术正在将其提升到 2nm 及以下。
蔡司首席技术官托马斯·斯塔姆勒 (Thomas Stammler) 表示：“如果没有 EUV，您将无法在芯片中实现如此大密度的晶体管。” “由于我们是唯一一家提供 EUV 的公司，我们也将此视为扩大和支持芯片行业的义务。 . . 我们已经在研究下一代 EUV。”
除了 ASML 和 Zeiss（ASML 持有 25% 的股份）之外，德国的 Trumpf 是 EUV 机器所用激光器的世界领导者。 在 220,000 摄氏度时，Trumpf 激光器产生的等离子体（用于产生 EUV 光）的温度几乎是太阳表面的 40 倍。
如此先进的技术使 EUV 能够帮助苹果等公司在其 MacBook 的中央处理器上压缩多达 16 亿个晶体管，而在 1,000 年代的电子设备中只有 1970 个晶体管。
欧洲在生产用于先进芯片制造的高度定制、复杂的材料和化学品方面也具有强大的优势。 这些主要来自默克、巴斯夫和索尔维等少数欧洲公司，以及JSR和信越化学等日本公司。
它还在 IMEC 拥有世界上最重要的研究中心之一，IMEC 是布鲁塞尔郊外的纳米技术研究中心，最先进的芯片制造商使用它来构建原型。 其他世界著名的研究中心包括德国的弗劳恩霍夫研究所和法国的CEA-Leti。
但仍然存在挑战。 其他国家在建立自己的芯片制造能力方面的投资远远超过欧洲，而且生态系统已经开始围绕新工厂发展。
在欧洲，重要的化学品和材料供应商的投资速度低于美国和台湾的供应商。 一些业内人士认为，这是因为《欧洲芯片法》没有充分涵盖芯片制造以外的投资，或者是因为欧洲环境法规使扩大化学设施变得更加困难。 当然，欧洲的天然气危机推高了本已居高不下的能源价格，迫使欧盟的能源密集型化工行业关闭或暂停某些产品的生产。 行业高管表示，如果没有强有力的激励措施，现在在欧洲扩张是没有吸引力的。
“向新的半导体工厂供应化学品需要对专用资产进行投资。 因此，缺乏国家支持肯定会成为化学品供应商的障碍，”索尔维总裁 Rodrigo Elizondo 告诉英国《金融时报》。 “在我们看来，缺乏强劲的区域化学品供应肯定会危及欧洲半导体工厂的运营。”
巴斯夫和索尔维预计未来几年随着新芯片产能的增加，化学品和材料将出现短缺，除非在这些领域进行投资。
“每个人都在谈论半导体制造，但对生产这些微芯片所需的化学品却没有给予足够的重视，”巴斯夫电子材料高级副总裁 Lothar Laupichler 说。 “这几乎让人觉得化学物质就像水或电一样，你打开水龙头，水就出来了，但这是一种误解。”
默克公司执行董事会成员兼电子部门首席执行官 Kai Beckmann 补充说：“我们需要与欧盟共同研究这个问题，因为我们谈论的是高度专业化的材料，这些材料可能无法在欧洲的野心。”
寻找工作人员
欧洲面临一个更基本的问题：找到足够的熟练工人。 欧洲劳工局对欧盟最严重的劳动力短缺问题进行的一项调查发现，工程师和技术人员——芯片行业的支柱——在 10 个国家中位列前四名人才短缺之列。
德国的 Infineon、英国的 Edwards Vacuum（ASML 的关键组件和子系统供应商）和奥地利的 AT&S（安装半导体的高端芯片基板的领先供应商之一）等公司都警告称，外国人才对于欧洲半导体行业的进一步发展和可持续发展至关重要。
AT&S 首席执行官 Andreas Gerstenmayer 表示，他的公司正在努力为其位于奥地利的新研发中心寻找所需的 800 名技术工人。 “我们必须在全球范围内招聘人才，因为这里还没有[芯片基板]的经验和技术。”
英飞凌人力资源主管 Martin Stöckl 表示，整个供应链都在追逐同样的人才，这让事情变得更糟。 “欧洲的人才短缺问题很严重，”他说。 “如果你快速计算一下，我们 [Infineon] 将建造一个新的晶圆厂，STMicroelectronics 和 Intel 也在扩张。 未来几年，我们（公司）将至少需要数千名工程师和技术人员。”
然而，行业高管表示，这场战斗远未失败。
尽管面临种种挑战，行业高管仍对欧洲在这一关键行业的前景持乐观态度。 拥有 ASML、蔡司和通快等公司是一个不错的起点。
“多年来，欧洲在半导体制造设备方面确实保持了真正的优势，”一位英特尔高管表示。 “这真的给了它重新进入市场的机会，否则它就没有机会。 如果没有这些滩头阵地，欧洲将很难卷土重来。”
Peggy Hollinger 和 Joe Miller 的补充报道
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