ASML ומלחמת השבבים (ניתוח 170)

להורדת הפרק – קישור.

להורדת עותק pdf – קישור.

מבוא

טכנולוגיה היא מילה גדולה, כמו כלכלה או פוליטיקה. היא כוללת אוסף של תופעות ותהליכים שכל אחד מהם הוא מצד אחד ייחודי במאפיינים שלו ומצד שני הוא חלק מאותה קטגוריה גדולה של ״טכנולוגיה״. חשבו על זה: התהליך ההופך חלב ליוגורט הוא טכנולוגיה. הוא מורכב מאוסף של טכניקות הלוקחות חומר גלם – חלב – וע״י מניפולציות שונות הופכות אותו למוצר מעשה ידי אדם – יוגורט.

כמוהו, גם ייצור להבי טורבינה למנועי סילון נמצא תחת הקטגוריה של ״טכנולוגיה״. אנו לוקחים אוסף של מתכות ויסודות אחרים וע״י תהליכי ייצור מתקדמים הופכים אותם ללהבים שמאפשרים למטוסים לעוף. הלהב במנוע של מטוס F-35 והיוגורט במקרר שלכם הם שניהם מוצר טכנולוגי.

משום שהקטגוריה של טכנולוגיה כל-כך רחבה, שימוש בה עלול להפוך דיון למופשט, מופשט מדי. דיברנו כאן לא אחת על המאבק הטכנולוגי בין ארה״ב וסין, מאבק שאני קורא לו ״מלחמת המחר״: מי יחזיק בטכנולוגית מחר? המאבק הזה כולל מספר רב של טכנולוגיות, כמו ייצור שבבים מתקדמים, בינה מלאכותית, רשתות תקשורת מתקדמות ועוד. אפשר לדבר ברמה האסטרטגית על טכנולוגיה כדבר מופשט, כ״משהו״ שיש עליו מאבק. אבל אם אנו רוצים להבין את ההשלכות המעשיות של המאבק, אם אנו רוצים לשרטט את מסלולו, אנחנו חייבים לפרוט את הטכנולוגיה למרכיבים שלה – הידע, הכלים והחומרים המרכיבים אותה.

בניתוח היום אני רוצה לעשות בדיוק את זה. אני רוצה לקחת טכנולוגיה אחת שדיברנו עליה רבות: ייצור של שבבים מתקדמים, ולנסות ולהפוך אותה מוחשית יותר. ואנחנו נתמקד בניתוח היום בשלב אחד בתהליך, ובחברה אחת ששולטת ברוב השוק: ASML.

החברה ההולנדית נוסדה בשנת 1984 על ידי ענקית האלקטרוניקה פיליפס ויצרנית ציוד השבבים ASMI (Advanced Semiconductor Materials International). פיליפס החליטה להפוך את מחלקת הליתוגרפיה שלה לחברה עצמאית וחיפשה שותף עסקי. ASMI הסכימה להשקיע בתמורה ל-50%, והחברה החדשה נקראה ASM Lithography או ASML. המטרה הייתה להקים חברת ליתוגרפיה שתתחרה בענקיות היפניות ניקון וקאנון[1].

זה היה יעד שאפתני מאוד. ניקון וקנון שלטו בשוק, ודחקו החוצה יצרניות אמריקניות ותיקות כמו קבוצת עמק הסיליקון (SVG), חברה ש-ASML רכשה באוקטובר 2000. ב-1984, הרעיון שחברה הולנדית קטנה תתחרה בענקיות היפניות היה דומה לרעיון שכיום חברה ישראלית קטנה תתחרה בסמסונג וב-TSMC בייצור שבבים. אבל זה הצליח.

נכון לשנת 2019, ASML שלטה ב-80% משוק הליתוגרפיה העולמי[2]. לא רק זה, החברה היא היחידה שמייצרת מכונות ליתוגרפיה מתקדמות הדרושות לייצור שבבים בארכיטקטורה של 7 ננומטר ומטה.

הסיפור של ASML הוא סיפור של הצלחה כנגד כל הסיכויים. בשנותיה הראשונות השקיעה החברה בעיקר במחקר ופיתוח, והמכירות לא כיסו את העלויות[3]. בשנת 1988 החליטה ASMI לצאת מהשותפות מכיוון שלא יכלה עוד להרשות לעצמה להשקיע ב- ASML. בשלוש השנים שקדמו להחלטה, ASMI לא הייתה רווחית, ו-ASML היוותה נטל כלכלי: ב-1987 הפסידה ASMI 23 מיליון דולר, שליש מהם עקב ASML. פיליפס גם שקלה להפסיק את השקעתה בחברה, וככל הנראה הייתה עושה זאת אלמלא צוות הניהול של ASML הצליח לשכנע את אחד מחברי הדירקטוריון של פיליפס להמשיך להשקיע בה[4].

למרות ההשקעה המתמשכת של פיליפס, ASML התמודדה עם מגבלות תקציב משמעותיות. מראשיתה לא היו לחברה תקציבים לייצר את כל הרכיבים הנדרשים בעצמה, כפי שעשו היצרניות היפניות. במקום זאת, ASML בנתה אקולוגיה של ספקים עבור הרכיבים והחומרים השונים הדרושים לה[5]. גישה זו אפשרה ל- ASML להתמקד במה שהיא מצטיינת בו – תכנון מכונות ליתוגרפיה – ולרכוש את הרכיבים הדרושים מהספקים הטובים ביותר מבחינת הנדסה. אם התנהלות הספק – ארגונית, בקרת איכות, לא הייתה מספיק טובה, ASML פשוט קנתה אותו[6].

כל ספקי ASML כפופים לדרישות בקרת איכות מחמירות. זאת בכדי למנוע כניסה של רכיב פגום לאחת המכונות שלהם וכדי למנוע עיכובים בשרשרת האספקה עקב תיקונים או החלפת רכיבים. בימיה הראשונים, ASML נאלצה להתמודד עם כמה ספקים לא אמינים, במיוחד חברה צרפתית שייצרה עדשות אופטיות[7]. בעיות איכות שם גרמו לכשנתיים של עיכובים באספקת מכונות החברה. סביר להניח שניסיון זה עיצב את תפיסתה של ASML לגבי ניהול ספקים.

כיום, ASML היא רק השלב האחרון בשרשרת אספקה של עשרות חברות שונות, שכל אחת מהן מתמחה ברכיב מסוים במכונות שלה. לכן, הניסיון לשכפל את המכונות של ASML הוא כמעט חסר משמעות. גם אם הסינים היו גונבים את כל תוכניות המכונה, הם לא היו יכולים לייצר אותה, כי לא היו להם התוכניות והידע של הספקים השונים של ASML.

בניתוח היום נראה עד כמה מורכבות המכונות המתקדמות של ASML ומדוע סין תתקשה להחליף אותן. ארה״ב הטילה מגבלות על ייצוא המכונות האלו בדיוק משום שהן כה חשובות לייצור שבבים מתקדמים מצד אחד, ומצד שני כל-כך קשות להחלפה. אם סין תרצה לנסות ולהתגבר על מגבלות הייצוא, אולי יהיה עדיף לה לא לחקות את ASML – אלא לפתח את הדור הבא של מכונות הליתוגרפיה בעצמה.

*** ניתוח זה פורסם לראשונה לחברי המועדון שלנו. רוצים להצטרף? מוזמנים ללחוץ כאן ***

איך שבב נולד

אם חייזר היה מבקר בכדור הארץ ונשאל מהו ההישג הטכנולוגי המרשים ביותר של המין האנושי, הוא כנראה היה מצביע על המעגל המשולב, או השבב בעגה הפופולארית. שבבים הם פלא הנדסי שדוחף את הטכנולוגיה שלנו לקצה: הם מבנים אלקטרוניים מורכבים, הכוללים שכבות מרובות של חומרים שונים בגיאומטריה ננומטרית. נגיף הקורונה רחב יותר בקוטרו מחלק מהרכיבים במעגלים משולבים.

כדי ליצור גיאומטריה כה עדינה, לא ניתן להשתמש במברג או במכונת עיבוד שבבי. לא, כדי לייצר שבבים, צריך להשתמש באור. ולא אור שמש רגיל, אלא קרינה, בדרך כלל בתחום האולטרה סגול. פוטוליתוגרפיה היא התהליך שבו, באמצעות קרינה, נוצרים הדפוסים הרצויים על שבבים[8]. התהליך מורכב, כימית ופיזית, אבל אנסה לתת סקירה קצרה כדי שכולנו נבין במה מדובר:

תחילה מצפים פרוסת סיליקון בחומר רגיש לקרינה, הנקרא פוטו-רסיסטור. החומר משנה את תכונותיו לפי החשיפה שלו לקרינה, כך שאזורים שנחשפו לאור יהיו בעלי תכונות שונות מאלו שלא. שוב, המילה אור כאן משמעותה קרינה באורך גל מסויים.

את הפרוסה חושפים לקרינה העוברת דרך מסיכה. המסיכה גורמת לכך שרק חלקים מסויימים של הפרוסה ייחשפו לאור. המסיכה היא מעין תמונת מראה של הדפוס שאנחנו רוצים על הפרוסה, כשהאור בעצם משקף את אותה תבנית על הפרוסה.

לאחר החשיפה, מבוצע איכול סלקטיבי של הפוטו-רסיסטור בתהליך כימי. משום שרק חלק מהחומר נחשף לאור, אותו חלק או יאוכל או ישאר, תלוי בסוג הפוטו-רסיסטור. הפרוסה אז יכולה להמשיך לתהליכים כימיים ופיזיקליים נוספים, או חשיפה נוספת לקרינה, עד שמתקבל המעגל המשולב. פרוסה אחת של סיליקון יכולה להכיל כ-100 מעגלים משולבים, ומיליוני טרנזיסטורים.

כדי למנוע פגמים בתהליך הייצור, שעלולים לגרום לנזק בשווי מיליוני דולרים, דרישות האיכות מחמירות ביותר. לכן, נדרשים ניסיון וידע רב כדי להשתלב בתהליכי הייצור, מה שמוביל לכך שמספר קטן של חברות שולטות בשלב או חומר מסוים, ומתמחות רק בו. לדוגמה, רק שלוש חברות יפניות שולטות ב-90% משוק הפוטו-רסיסטורים העולמי[9]. ASML, כפי שציינתי קודם, שולטת ביותר מ-80% משוק הליתוגרפיה.

ככל שאורך הגל של הקרינה בליתוגרפיה קצר יותר, כך המבנים שניתן לייצר דקים יותר. וככל שהמבנים דקים יותר, כך ניתן לייצר יותר מהם ליחידת שטח של פרוסת סיליקון. הגדלת צפיפות הטרנזיסטורים היא המטרה העיקרית של תעשיית השבבים, ובמשך 40 שנה, יצרני מכונות הליתוגרפיה מקצרים את אורך הגל עוד ועוד כדי לענות על הביקוש. וככל שאורך הגל קצר יותר, כך מורכב וקשה יותר להשתמש בקרינה.

ייחודה של ASML והיתרון התחרותי הגדול ביותר שלה הוא שהיא החברה היחידה המייצרת כיום מכונות ליתוגרפיה המשתמשות בקרינה אולטרה סגולה קיצונית (EUV). המכונות של ASML משתמשות בקרינה באורך גל של 13.5 ננומטר, והן היחידות המסוגלות לייצר שבבים בארכיטקטורה של 3 ננומטר ומטה. הן גם מפגינות יעילות גבוהה בייצור שבבים עם ארכיטקטורה של 5 ו-7 ננומטר.

מדוע ASML היא היחידה שמייצרת מכונות אלה? משום שנדרשו כ-25 שנים של מחקר ופיתוח כדי להביא את הטכנולוגיה לשלב של ייצור המוני. אינטל יזמה את המחקר לפיתוח מכונות ליתוגרפיה EUV בשנת 1992[10]. מכיוון שלא הייתה יצרנית ליתוגרפיה אמריקנית שיכלה להצטרף לפרויקט, אינטל חלקה ידע עם ASML. החל משנת 1994, החברה ההולנדית התמקדה בפיתוח של מכונת EUV, אך רק בשנת 2018 היא הייתה מוכנה להתחיל בייצור המוני של מכונות אלה.

המכונה מייצרת קרינה אולטרה סגולה על ידי אידוי כדור בדיל זעיר באמצעות לייזר רב עוצמה[11]. תחילה, כדור הבדיל ניתך ע״י הלייזר. לאחר מכן הטיפות מתאדות על ידי הלייזר, ויוצרות פלזמה הפולטת קרינה אולטרה סגולה. הלייזר יורה על הבדיל 50,000 פעמים בשנייה[12].

הקרינה ממוקדת לקרן ומכוונת ע״י מראות אל המטרה. המראות, פרי פיתוח ייחודי של קרל צייס, חלקות ביותר הודות לשילוב של תהליכים, כולל ליטוש על ידי רובוטים ועיצוב על ידי יונים (Ions). אם המראות היו מוגדלות לגודל של גרמניה, לא הייתה בליטה גבוהה מעשירית המילימטר[13].

הרכב המראות ייחודי. רוב החומרים בולעים קרינת אולטרה-סגול, לא מחזירים אותה. כדי שהמראות יחזירו קרינה אולטרה-סגולה צייס פיתחו מראות ייחודיות המורכבות ממאה שכבות ננו-מטריות של סיליקון ומוליבדן.

הלייזר גם הוא פיתוח ייחודי ע״י היצרן הגרמני Trumpf, פיתוח שלקח עשור. כל לייזר מכיל 457,329 רכיבים, וכולל מספר רכיבים ייחודים. לדוגמה, יהלומים תעשייתיים בטוהר גבוה מאוד המשמשים כמערכת האופטית של הלייזר[14].

והמכונה היא לא רק יצירת מופת במונחים של אופטיקה ומכניקה עדינה, הנדרשת כדי לשלוט במראות, אלא גם בהיבטי תוכנה. ה”השתקפות” של המסכה על פרוסת הסיליקון, התבנית שאנו רוצים ליצור, אינה העתק אחד לאחד של המסכה. ישנן הפרעות מהקרינה הגורמות לעיוותים בהשתקפות. המכונה של ASML יודעת לתקן את העיוותים הללו על ידי יצירת עיוותים מכוונים במסכה, וניטור ולמידה רציפים של המוצרים לתיקון פגמים.

לשתי יצרניות הליתוגרפיה הגדולות האחרות, ניקון וקנון, אין מכונות EUV. ניקון עדיין נמצאת בשלב המחקר המוקדם של מכונה המשתמשת בשתי אלומות במקום באחת. קאנון פשוט לא העזה להיכנס לתחום.

ו-ASML צפויה רק לחזק את הדומיננטיות שלה עם הדור הבא של מכונות EUV. היא מתכננת לבצע התאמות בנתיב האופטי כדי לשפר את הרזולוציה של המכונות. הדגם המשודרג, שצפוי להיות זמין החל משנת 2025, יאפשר ייצור שבבים בארכיטקטורה של ננומטר.

מגבלות הייצוא על סין

האימוץ המוקדם של מכונות ASML העניק ל-TSMC הטייוואנית יתרון על פני אינטל. אינטל ניסתה להקים קווי ייצור לתהליכים של 10 ננומטר ו-7 ננומטר עם הדור הקודם של המכונות, אך לא הצליחה להשיג את היעילות הנדרשת כדי שהתהליך יהיה כלכלי. TSMC לעומת זאת אימצה את מכונות EUV של ASML בשלב מוקדם והצליחה. אגב, שתי החברות, יחד עם סמסונג, השקיעו כ-6 מיליארד דולר ב-ASML ב-2012 כדי שתוכל לסיים את פיתוח מכונות ה-EUV שלה[15]. לאינטל הייתה גישה לטכנולוגיה, אך היא בחרה שלא לנצל אותה. ליצרניות השבבים הסיניות אין אפילו את זה.

הייחודיות של ASML הפכה אותה למטרה קלה עבור ממשלת ארה”ב. הן ממשל טראמפ והן ממשל ביידן הטילו מגבלות על ייצוא מכונות ליתוגרפיה מתקדמות לסין. יצרנים סיניים כיום אינם יכולים לייבא מכונות EUV של ASML.

זה לא אומר שהם לא יכולים לייצר שבבים בארכיטקטורה של 7 ננומטר. SMIC, יצרנית השבבים הסינית, הוכיחה שזה אפשרי. הבעיה היא יעילות התהליך: נדרשים יותר שלבים כדי לבצע אותו, ומספר הפגמים גדל. זה לא כלכלי לייצר שבבים מתקדמים כך. ושבבים של 3 ננומטר ומטה כבר יהיו בלתי אפשריים לייצור.

בניסיון להתמודד עם המגבלות, הסינים כמובן מנסים לגנוב חלק מהידע הטכני של ASML. בפברואר השנה האשימה החברה עובד לשעבר בגניבת ידע טכני והעברתו לסין. בשנה שעברה נחשף כי החברה האשימה שתי חברות סיניות, שתיהן הוקמו על ידי מהנדס ASML לשעבר, בניסיון לגנוב ידע טכני ולהעבירו לסין. ASML מעסיקה כ-1,500 עובדים בסין.

גם אם הסינים יצליחו לגנוב חלק מהידע הטכני של ASML, הם עדיין יצטרכו להתגבר על האתגר של הקמת האקולוגיה שלהם. כפי שבן תומפסון העלה במאמר שלו מאוקטובר 2022 וכפי שראינו, מכונות EUV של החברה מכילות מספר רב של רכיבים ייחודיים, שכל אחד מהם מהווה אתגר טכנולוגי בפני עצמו[16]. סין תצטרך להעתיק לא רק את תהליך הייצור של ASML, אלא גם את זה של צייס, Trumpf ועשרות ספקים אחרים המעורבים בתהליך.

עבור ASML, מגבלות הייצוא משנות מעט מאוד מבחינת הפיננסים של החברה[17]. לחברה יש כמות הזמנות השווה לכמעט פעמיים הרווח השנתי שלה. בסין היא מכרה בעיקר מכונות מהדור הישן, ואלה צפויות שלא להיפגע ע״י מגבלות ייצוא נוספות של ארה״ב. הסיבה לכך היא כי מכונות ישנות חשובים בייצור של ״שבבי מורשת״ (Legacy Chips). שבבים אלה, למרות שאינם חשובים ליישומים חדשניים, הם מרכזיים במוצרים אלקטרוניים רבים, מטלוויזיות ועד בקרי רכב. תומפסון מציין כי ייצור השבבים הישנים בסין רק הולך וגדל, וסביר להניח שארה”ב תרצה להימנע מפגיעה בייצור כדי לא לפגוע בצרכנים אמריקנים ואחרים[18]. בארה”ב מתחילה לחלחל המודעות לתלות הזו, ולצורך להשקיע גם בייצור ״שבבי מורשת״ בארה”ב, ולא רק בייצור שבבים מתקדמים[19]^,[20].

מה האופציות של סין להתמודד עם המחסור במכונות ליתוגרפיה מתקדמות? לכאורה אם חברות מקומיות לא יוכלו לקנות את המכונות שהן צריכות בחוץ, הן יתמכו ביצרנים מקומיים כדי שיוכלו לייצר מכונות מקבילות. עם מספיק כסף מהממשל, סין תפתור את הבעיה – גם אם ייקח לה עשור או יותר לעשות זאת.

אני רוצה להצביע על שתי בעיות יסודיות, ששמות בסימן שאלה אם גם בעוד עשור לסינים יהיו את המכונות שהם רוצים. הראשונה היא שחברות סיניות לא ממהרות להשתמש ביצרנים מקומיים, גם אם יש סכנה של סנקציות[21]. במקרים רבים חברות סיניות רואות ביצרנים מקומיים נחותים יותר או לא מנוסים, ומעדיפות לשלם יותר על יצרנים זרים. לדוגמה, חברות בנייה סיניות מעדיפות להשתמש במסבים זרים למכונות הקידוח שלהן, על-אף שהם יקרים יותר ממקבילים מקומיים[22]. חברות נפט מעדיפות להשתמש במחברים תת-ימיים אמריקנים למרות שיש חלופה מקומית.

תהליכי הייצור של שבבים הם מספיק יקרים ומורכבים כדי שחברות סיניות יעדיפו יצרנים זרים עבור ייצור שבבי מורשת. את מגבלות הייצוא האמריקניות הן עוקפות בדרכים שונות. הן עושות זאת לדוגמה ע״י רכישה של שבבים באמצעות חברות צד שלישי, או שימוש בשירותי ענן[23].

ללא השקעה וביקוש מצד השוק הפרטי, יצרני ליטוגרפיה סינים יתקשו להדביק את הפער מול ASML. ואין הרבה יצרנים. יש רק יצרן מוביל אחד, SMEE, והוא השיג ייצור מסחרי של ציוד לייצור שבבים של 90 ננומטר[24]. החברה תכננה להצליח למסחר מכונות ל-28 ננומטר ברבעון הרביעי של 2021, אך עד עתה לא הצליחה. הממשלה הסינית יכולה לנסות ולכפות על יצרני שבבים להשתמש ביצרנים מקומיים, עם השלכות על היעילות הכלכלית שלהם.

מה שמביא אותי לנקודה השנייה: לזרוק כסף על הבעיה הוא לא פתרון. לא רק משום שהבעיה היא טכנולוגית ודורשת שנים של ניסיון ופיתוח מחקר. אלא גם מפני שדווקא המחסור בכסף מביא חדשנות. ASML הצליחה בדיוק משום שלא היה לה מספיק כסף כמו ל-Nikon או Canon. משום אילוצי תקציב היא הייתה חייבת לחשוב איך לנהל את שרשרת האספקה שלה, והודות לניהול הזה היא הצליחה לנצח את החברות היפניות הגדולות יותר.

הצורך הוא אבי ההמצאה. מה אם אין צורך? המכונות של ASML פותחו מלכתחילה משום הצורך של יצרני שבבים לייצר יותר שבבים ביעילות גדולה יותר. בייג׳ין מתכוונת לשפוך כסף לתעשיית השבבים שלה. דיווח מדצמבר 2022 טען שבייג׳ין מתכננת חבילת תמריצים בהיקף של כ-143 מיליארד דולר לתעשייה. המטרה היא לפתח אותה, אך למה שהיא תתפתח? אם בייג׳ין מתכוונת לסבסד את יצרני השבבים שלה, מה בדיוק יניע אותם לפתח תהליכים יעילים יותר? להשקיע בציוד מתקדם יותר? הם לא צריכים להתחרות בשבבים מתקדמים של יצרנים זרים, כי שבבים כאלה לא יכולים להגיע לסין עקב מגבלות הייצוא. והם יוכלו לייצר שבבים בארכיטקטורה של 7 ננומטר ו-5 ננומטר, הם פשוט לא יעשו זאת באופן יעיל. את ההפסדים שלהם הם יגלגלו או על הלקוחות, או על בייג׳ין. הדחף לשפוך כסף על התעשייה דווקא עלול לפגוע בצמיחה ארוכת הטווח שלה.

במקום לנסות להדביק את ASML, סין יכולה לשקול להשקיע בפיתוח מכונות הליתוגרפיה של הדור הבא. ההבנה בתעשייה היא שלאחר ליתוגרפית EUV, יהיה צורך להשתמש בקרינה עם אורך גל קצר יותר, כגון קרני רנטגן, או לעבור מקרינה לשיטות חלופיות, כמו אלומות אלקטרונים או יונים. תהליכים אלה אינם מהירים מספיק כרגע, אך מחקרי היתכנות עבור חלקם נערכו כבר בשנות השבעים. סין יכולה להשקיע במחקר היישומי הדרוש כיום כדי לפתח את מכונות הליתוגרפיה של העתיד.

גם כאן כמובן יש בעיה. הקשרים בין האקדמיה לתעשייה בסין חלשים, והמחקר האוניברסיטאי עלול להתקשות להפוך למוצר מסחרי[25]. גם אם אב טיפוס לדור הבא של הליתוגרפיה יפותח על ידי פרופסור באקדמיה, לא בטוח שחברה פרטית תשקיע בהבאת אב הטיפוס למוצר סופי. זריקת כסף על הבעיה לא תפתור את חוסר התקשורת בין האקדמיה לתעשייה. כדי לפתור זאת, הממשלה תצטרך ליזום קשרים כאלה, אולי באמצעות פרויקטים או יוזמות משותפות.

ארה״ב ועתיד מלחמת השבבים

הנקודה האחרונה שאני רוצה לעסוק בה מתייחסת דווקא לארה״ב ולסיכון הכרוך בהגבלות היצוא שלה. תהליך ייצור המוליכים למחצה כולל מאות חברות מכל רחבי העולם. הולנד אינה המדינה היחידה המעורבת בתהליך הייצור של שבבים. בעוד ASML שולטת בשוק הליתוגרפיה, חברות גרמניות, יפניות ודרום קוריאניות ממלאות תפקיד חשוב בייצור חומרים, ציוד, וכמובן, ייצור שבבים. סמסונג היא אחת משלוש יצרניות השבבים המתקדמות בעולם[26], שנייה רק ל-TSMC.

הגבלות היצוא האמריקניות על סין פוגעות גם ביצרנים לא-אמריקנים בשל השימוש שלהם ברכיבים אמריקנים. שרשראות האספקה לייצור שבבים מורכבות, ומשקפות את ההיפר-גלובליזציה של שנות ה-90 וה-2000. מכונות ASML מכילות רכיבים וקוד של יצרנים בהולנד, גרמניה וארה״ב.

לוושינגטון אין יצרנית ליתוגרפיה מקומית. חברות השבבים שלה מסתמכות בעיקר על חברות בדרום קוריאה ובטייוואן. האמריקנים ממנפים את מעמדם כמעצמת-על כדי לאלץ את שרשרת האספקה העולמית של להיענות לדרישותיהם. והיצרנים אכן מצייתים, בעיקר בשל החשש מסנקציות אמריקניות.

האתגר הדיפלומטי המרכזי של וושינגטון הוא להבטיח שהיצרנים הללו וממשלותיהן ישתפו פעולה ברצון, או לפחות בהסכמה. וושינגטון צריכה לגייס אותם, או לפחות לפצות אותם. למשל, אני מאמין שאחת הסיבות שארה”ב מוכנה להגביר את שיתוף הפעולה הביטחוני עם דרום קוריאה היא כדי לפצות אותה על הנזק שנגרם ליצרנים דרום קוריאנים בגלל מגבלות הייצוא.

אם ארה”ב לא תגייס אותם, זה ייצור תסכול שסין עלולה לנצל. אני בטוח שבייג’ין תשמח לעבוד עם יצרנים דרום קוריאנים או גרמנים כדי להקים מרכזי ייצור ללא ארה”ב. רוב הערך של חברות אמריקניות בתעשיית השבבים הוא בתכנון שבבים, לא בייצור. אם וושינגטון לא תדאג לשמור את בעלות בריתה מחויבות, היא מסתכנת בכך שהן ינטשו אותה, או לפחות יקהו את השפעתה. הן ירצו למזער את מעורבותם של יצרנים אמריקנים, ולאורך זמן הגבלות היצוא האמריקניות יהיו פחות אפקטיביות.

כיום, וושינגטון משתמשת ביעילות רבה ברשת הבריתות שלה כדי לנצח במלחמה המחר נגד סין. היא גייסה את יפן והולנד להטיל מגבלות יצוא, והיא כנראה מנסה לשכנע את דרום קוריאה וגרמניה להצטרף. אבל הבריתות האמריקניות והנכונות של בעלות בריתה לספוג נזק כלכלי בשביל להתחרות עם סין אינן מובנות מאליהן. אם וושינגטון לא תשכנע אותן לעמוד לצדה, ייתכן שחלקן יחליטו לדבוק בניטרליות. האתגר הדיפלומטי של ארה”ב הוא לגייס ולהשאיר את בעלות בריתה לצידה.

*** ניתוח זה פורסם לראשונה לחברי המועדון שלנו. רוצים להצטרף? מוזמנים ללחוץ כאן ***

---

[1] René Raaijmakers, ASML’s Architects (SPIE, 2019), https://doi.org/10.1117/3.2572060.

[2] Douglas B. Fuller, ‘China’s Counter-Strategy to American Export Controls in Integrated Circuits’, China Leadership Monitor, 1 March 2021, https://www.prcleader.org/fuller.

[3] Raaijmakers, ASML’s Architects.

[4] ASML, ‘Our History – Supplying the Semiconductor Industry’, ASML, accessed 5 June 2023, https://www.asml.com/en/company/about-asml/history.

[5] Chris Miller, Chip War: The Fight for the World’s Most Critical Technology, First Scribner hardcover edition (New York: Scribner, an imprint of Simon & Schuster, 2022).

[6] Miller.

[7] Raaijmakers, ASML’s Architects.

[8] JM, ‘Introduction to Photolithography’ (Nano-link, 29 August 2012), http://apps.mnc.umn.edu/pub/activities/photolithography_graphical_material_v4.pdf.

[9] John Lee and Jan-Peter Kleinhans, ‘Mapping China’s Semiconductor Ecosystem in Global Context’, Policy Brief (Stiftung Neue Verantwortung, MERICS, June 2021), https://www.stiftung-nv.de/sites/default/files/chinas_semiconductor_ecosystem.pdf.

[10] Miller, Chip War.

[11] Carrick Flynn, ‘The Chip-Making Machine at the Center of Chinese Dual-Use Concerns’, Brookings (blog), 30 June 2020, https://www.brookings.edu/techstream/the-chip-making-machine-at-the-center-of-chinese-dual-use-concerns/.

[12] Miller, Chip War.

[13] Sascha Migura, ‘Optics for EUV Lithography’ (Berkeley, CA, USA, 12 June 2019), https://www.euvlitho.com/2019/P24.pdf.

[14] Miller, Chip War.

[15] Ben Thompson, ‘Chips and China’, Stratechery by Ben Thompson, 25 October 2022, https://stratechery.com/2022/chips-and-china/.

[16] Thompson.

[17] Cagan Koc, Ian King, and Jillian Deutsch, ‘ASML, Europe’s Most Valuable Tech Firm, Is at the Heart of the US-China Chip War’, Bloomberg.Com, 27 April 2023, https://www.bloomberg.com/news/articles/2023-04-26/asml-europe-s-most-valuable-tech-firm-to-define-us-china-chip-war.

[18] Thompson, ‘Chips and China’.

[19] Sujai Shivakumar, Charles Wessner, and Thomas Howell, ‘The Strategic Importance of Legacy Chips’ (Center for Strategic and International Studies, March 2023), https://www.csis.org/analysis/strategic-importance-legacy-chips.

[20] Roslyn Layton, ‘Letting China Dominate Legacy Chip Production Would Be a Catastrophic Mistake’, Foundation for American Innovation (blog), 24 May 2023, https://www.thefai.org/posts/letting-china-dominate-legacy-chip-production-would-be-a-catastrophic-mistake.

[21] Ben Murphy, ‘Chokepoints: China’s Self-Identified Strategic Technology Import Dependencies’ (Center for Security and Emerging Technology, May 2022), https://doi.org/10.51593/20210070.

[22] Murphy.

[23] Eleanor Olcott, Demetri Sevastopulo, and Qianer Liu, ‘Chinese AI Groups Use Cloud Services to Evade US Chip Export Controls’, Financial Times, 9 March 2023, sec. US-China trade dispute, https://www.ft.com/content/9706c917-6440-4fa9-b588-b18fbc1503b9.

[24] Will Hunt, Saif Khan, and Dahlia Peterson, ‘China’s Progress in Semiconductor Manufacturing Equipment’ (Center for Security and Emerging Technology, March 2021), https://doi.org/10.51593/20190018.

[25] Murphy, ‘Chokepoints’.

[26] Troy Stangarone, ‘The Role of South Korea in the U.S. Semiconductor Supply Chain Strategy’, Congressional Affairs (The National Bureau of Asian Research, April 2023), https://www.nbr.org/publication/the-role-of-south-korea-in-the-u-s-semiconductor-supply-chain-strategy/.