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quantencomputing, fortschrittliche chips, japan will chinesischen halbleitern „den hals durchhalten“.

2024-09-12

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der autor ist han lijie, partner der kaitan law firm in den vereinigten staaten.

herausgeber tencent technology su yang

es ist bekannt, dass die vereinigten staaten bei halbleitern auf dem festland „stecken bleiben“, dicht gefolgt von japan und den niederlanden.

um es zusammenzufassen: das ist eskonzentrieren sie sich auf die exportkontrolle von fortschrittlichen chips und der entsprechenden fertigungsausrüstung für fortschrittliche chips.zu beginn gab es noch meinungsverschiedenheiten bei der definition von fortschrittlichen chips. durch den anhaltenden druck aus den usa sind die standards aller parteien im grunde genommen einheitlich geworden.auch das wird im artikel ausführlich erklärt.

zum beispiel,in bezug auf fortschrittliche fertigungsanlagen gelten als standards duv-geräte mit einer wellenlänge von 193 nm, einer auflösung von weniger als 45 nm und einer überlagerungsgenauigkeit von ≤2,3. entspricht bestimmten gerätemodellen wie asmlnxt:1980i und dem duv-lithografiegerät nsr-s636e von nikon.

in der vergangenheit ähnelten die von den vereinigten staaten und ihren verbündeten wie japan und den niederlanden auf dem chinesischen festland eingeführten exportkontrollen der beziehung zwischen mengen und teilmengen. die exportkontrollen der usa sind umfangreich und die ihrer verbündeten stellen nur einen teil davon dar, aber es gibt gelegentlich durchbrüche bei der umsetzung.

us-vorschriften sind für ihre weitreichende rechtsprechung bekannt. eine der strengsten regeln ist die „foreign products direct rules“-klausel mit einem artikelverhältnis von 0, was bedeutet:solange es sich bei der betreffenden ausrüstung um us-technologie handelt, unterliegen mehr als 0 % den us-exportkontrollen.

jetzt orientieren sich die länder nicht nur an den us-exportkontrollstandards, sondern erhöhen die standards auch in unterschiedlichem maße. beispielsweise haben die niederlande die lizenzstandards für lithografiemaschinen von 1980i direkt auf frühere modelle wie 1970i ausgeweitet, die in kraft treten am 7. september. auf der grundlage der 23 exportkontrollen für halbleiterausrüstung im letzten jahr hat japan außerdem fünf neue halbleiterprodukte der exportkontrolle hinzugefügt, die am 8. september in kraft trat.

japan verschärft die chipkontrolle auf dem chinesischen festland

der vorherige artikel hat kurz den weg für einige beziehungen und die logik der exportkontrollen durch die vereinigten staaten und ihre verbündeten geebnet. schauen wir uns als nächstes die fünf neu hinzugefügten exportkontrollen japans an.

ich habe ihnen geholfen, die übersetzung des originaltextes zu finden, die ungefähr wie folgt lautet:

einschließlich komplementärer integrierter niedertemperatur-metalloxid-halbleiterschaltkreise (cmos)

rasterelektronenmikroskop (zur bildaufnahme von halbleiterbauelementen/integrierten schaltkreisen)

quantencomputer

programm zur generierung mehrschichtiger gdsⅱ-daten (wird in den oben genannten techniken im zusammenhang mit der rastermikroskopie verwendet)

erforderliche technologien zum entwerfen und herstellen integrierter schaltkreise mit gaafet-struktur (all around gate transistor).

die fünf klauseln lassen sich grob in drei kategorien einteilen:quantencomputingmodernste halbleiterspezifische halbleiter

unter ihnen gehören komplementäre integrierte niedertemperatur-metalloxid-halbleiterschaltkreise (cmos) und quantencomputer beide zur kategorie des quantencomputings. der wert von niedertemperatur-cmos liegt insbesondere in der reduzierung des stromverbrauchs von qubit-schnittstellenchips, was zur weiteren integration und miniaturisierung von quantencomputern beitragen kann.

die für die entwicklung und herstellung integrierter schaltkreise mit gaafet-struktur erforderliche technologie gehört zur kategorie der hochmodernen halbleiter. im volksmund bezieht sie sich auf 3-nm- und 2-nm-bezogene designsoftware und fertigungsausrüstung. beispielsweise verwendet samsung die gaafet-struktur am 3-nm-knoten. während tsmc natürlich warten muss, bis der 2-nm-knoten giltwenn sie über besondere magie verfügen, warum können 5 nm und 7 nm die gaafet-struktur nicht direkt übernehmen?

rasterelektronenmikroskopie und programme, die mehrschichtige gdsii-daten erzeugen, können als halbleiterspezifisch eingestuft werden. das rasterelektronenmikroskop wird hauptsächlich zum testen von chips verwendet, kann aber unter besonderen umständen auch für reverse engineering verwendet werden, um die produktion von 5-nm- und 7-nm-prozesschips zu unterstützen. die gdsⅱ-layout-design-software kann auch beim 7-nm- und 5-nm-prozess helfen unter besonderen umständen.

layout im gds-format, für die endgültige ausgabe verwendete datei, quelle: internet

zusammenfassend:in der vergangenheit waren gemeinsame exportkontrollen vieler länder direkt auf technologien mit fortschrittlichen chip-herstellungskapazitäten ausgerichtet. jetzt werden sie schrittweise auf traditionelle geräte und technologien ausgeweitet, die die fortschrittliche chip-herstellung unterstützen.

gemäß den japanischen exportkontrollvorschriften müssen diese technologien nach der einbeziehung in den geltungsbereich der exportkontrolle beim export in alle länder und regionen vorherige lizenzen einholen. allerdings erteilt japan normalerweise lizenzen an andere länder wie die vereinigten staaten gilt als zielland.

daher kann man dieses verhalten als eine weitere eskalation der exportkontrollen auf dem chinesischen festland verstehen.

japans chipindustrie wurde von den usa „schwer geschlagen“.

ich denke, viele leute sollten neugierig sein,können japan und die niederlande nein zu den us-exportkontrollen sagen? offensichtlich nicht.

mit der unterstützung der vereinigten staaten begann japan nach dem zweiten weltkrieg eine von der regierung gesteuerte industriepolitik, exportierte aktiv ins ausland und führte in den 1970er jahren einen raschen aufschwung ein, der den vereinigten staaten ebenbürtig war. in den 1980er jahren konnte die us-industrie zunächst nicht widerstehen.

im jahr 1985 wurde nec zum weltweit größten halbleiterunternehmen. damals belegten toshiba und hitachi die drei größten halbleiterunternehmen der welt.

im jahr 1988 lag das umsatzvolumen globaler halbleiterunternehmen unter den ersten fünf, wobei japan die ersten drei war. quelle: gartner

japan stellt eine große bedrohung für amerikanische unternehmen in den bereichen halbleiter, stahl, haushaltsgeräte, automobile und vielen anderen bereichen dar, weshalb die vereinigten staaten beschlossen, japan einzudämmen.

um mit den vereinigten staaten bei der reduzierung des handelsdefizits und dem schutz der heimischen industrie in den vereinigten staaten zusammenzuarbeiten, musste japan 1985 der aufwertung des yen zustimmen. im folgenden jahr wurde das japan-us-halbleiterabkommen unterzeichnet die initiative zur reduzierung der exporte zog sich daraufhin stetig zurück, und der halbleitermarkt wurde von den usa unterstützt, und koreanische unternehmen dringen allmählich vor, und das hauptschlachtfeld sind dram-speicherchips.

bis 1992 übernahm samsung den status des weltweit größten speicherchipherstellers. der status japanischer unternehmen brach allmählich zusammen und der globale status der japanischen halbleiterindustrie wurde seither an den rand gedrängt im 21. jahrhundert wurden einige von ihnen von gut finanzierten amerikanischen unternehmen aufgesogen. im jahr 1988 lag der weltmarktanteil japanischer halbleiterunternehmen bei etwa 50 %, heute sind es weniger als 10 %.

im letzten jahrzehnt des letzten jahrhunderts, als sich globale halbleiterunternehmen auf die nächste generation konzentriertenbei der herstellung von lithografiemaschinen sind nikon und canon aus japan führend. die vereinigten staaten unterstützen die niederländische asml trotz des niedergangs lokaler lithografiemaschinenhersteller voll und ganz., versorgte es mit technologie und markt und wurde schließlich zu einem monopolunternehmen für lithografiemaschinen. japanische unternehmen verloren ihre weltweite führungsposition vollständig.

hochpräzises ausrichtungssystem für fotolithographiegeräte von nikon, quelle: nikon

gerade aufgrund dieser geschichte üben die usa seit 2022 druck auf die niederlande aus, den export von fotolithografiemaschinen nach china einzuschränken. obwohl asml in einem dilemma steckt, muss es gehorchen.

aus verschiedenen historischen gründen fehlen japanische unternehmen im chip-design, dem profitabelsten bereich, im allgemeinen. ihre vorteile liegen jedoch in bereichen wie ausrüstung und materialien wie fotolack, die eine langfristige anhäufung erfordern und nur langsam kurzfristig produzieren. termergebnisse. in dieser hinsicht sind japanische unternehmen und produkte seit langem tief in die globale halbleiterindustriekette integriert und pflegen eine untrennbare wirtschaftliche und technische zusammenarbeit mit europäischen, amerikanischen und asiatischen unternehmen.

gemessen am anteil japanischer unternehmen an der globalen industriekette,japan und die vereinigten staaten sind die weltweit größten lieferanten von halbleiterausrüstung, was erklärt, warum „ein mageres kamel größer als ein pferd“ ist.

nach angaben der halbleitermarktagentur trend force unter berufung auf daten der japan semiconductor association erreichten die kumulierten verkäufe von halbleiterausrüstung in japan von januar bis april 2024 1.387,079 milliarden yen, was einem anstieg von 9,4 % gegenüber dem gleichen zeitraum des vorjahres entspricht und einen rekordwert für die branche darstellt zeitraum. japans globaler marktanteil für halbleiterausrüstung (bezogen auf den umsatz) beträgt 30 % und liegt damit weltweit an zweiter stelle nach den vereinigten staaten.

unter der kontrolle der vereinigten staaten hat japan seine position in den bereichen halbleiterdesign und fortschrittliche fertigung verloren.wenn japan der us-strategie nicht folgt, wird es dennoch in der lage sein, seine wohlhabende und fruchtbare ausrüstungs- und materialindustrie aufrechtzuerhalten und wird den vergeltungsmaßnahmen der usa nicht standhalten können.

japan will sich das rederecht aneignen

die vereinigten staaten unterstützen japans halbleiterindustrie und haben auch japans halbleiterindustrie „geschlagen“, dies hat jedoch keinen einfluss auf japans hauptlinie, die exportkontrollen der vereinigten staaten zu befolgen.

in den 1950er jahren trat japan dem pariser koordinierungskomitee bei und führte produkt- und technologiekontrollen gegenüber der sowjetunion und anderen ein. 1987 exportierte die japanische toshiba corporation fortschrittliche werkzeugmaschinen in die sowjetunion, was den fortschritt der sowjetischen militärindustrie förderte und in den vereinigten staaten große unzufriedenheit hervorrief. seitdem war die japanische regierung in diesem bereich sehr kooperativ mit den vereinigten staaten die meisten japanischen multinationalen unternehmen haben auch export-compliance-vorschriften eingeführt, die mit dem us-amerikanischen system übereinstimmen.

seit 2019 nutzen die vereinigten staaten exportkontrollen als wichtigstes instrument, um die entwicklung von wissenschaft und technologie auf dem chinesischen festland einzudämmen. im gegenteil, sie haben in verbindung mit der boomenden entwicklung des festlandes enorme geschäftsmöglichkeiten eröffnet in den jahren 2020 und 2021 werden japans exporte nach china in der halbleiterindustrie zunehmen. den höhepunkt erreichen. nach angaben des zolls beliefen sich japans exporte von halbleiterausrüstung auf das chinesische festland im jahr 2021 auf fast 12 milliarden us-dollar.

leistung der wichtigsten japanischen hersteller von halbleiterausrüstung und -materialien im geschäftsjahr 2020, quelle: chinesische website von nikkei

dies führte natürlich zu großer unzufriedenheit in den politischen und wirtschaftlichen kreisen der usa. ab 2022 werden die vereinigten staaten aktiv einen multinationalen koordinierungsmechanismus für die exportkontrolle implementieren.die vereinigten staaten hoffen, dass japan, die niederlande, südkorea und andere länder mit den vereinigten staaten zusammenarbeiten, um gemeinsam gegenstände und technologien zu blockieren, die die vereinigten staaten kontrollieren wollen. dies wird einerseits die wirksamkeit der kontrollen auf dem chinesischen festland sicherstellen andererseits wird dadurch verhindert, dass japan, die niederlande und andere länder die zugeständnisse amerikanischer unternehmen aufgrund der exportkontrollen schlucken.

insbesondere seit oktober 2022 haben die vereinigten staaten umfassende beschränkungen für die herstellung fortschrittlicher integrierter schaltkreise auf dem chinesischen festland eingeführt. chip-foundry-unternehmen auf dem festland benötigen lizenzen, um in den vereinigten staaten hergestellte fortschrittliche prozessausrüstung zu erhalten, aber die meisten lizenzanträge wurden nicht gleichzeitig genehmigt druck auf japan ausüben.

auf druck der vereinigten staaten kündigte die japanische regierung im märz 2023 einen regelentwurf an, um 23 arten von hochleistungs-halbleiterfertigungsanlagen exportkontrollen zu unterwerfen, die im juli desselben jahres offiziell in kraft traten. zu den kontrollierten produkten gehören 3 reinigungsgeräte, 11 geräte zur dünnschichtabscheidung, 1 wärmebehandlungsgerät, 4 fotolithographiegeräte, 3 ätzgeräte und 1 prüfgerät. es stimmt in hohem maße mit dem regulierungsinhalt in den vereinigten staaten überein.

oberflächlich betrachtet zielen die japanischen vorschriften nicht auf bestimmte unternehmen ab und gelten für alle länder und regionen. die meisten hauptkunden befinden sich jedoch auf dem chinesischen festland und benötigen nacheinander eine genehmigung. der zweck besteht darin, mit den us-exportkontrollen zusammenzuarbeiten.

die überarbeitung 2024 wird am 8. september in kraft treten. einige der spezifischen kontrollierten produkte stimmen vollständig mit den us-exportkontrollartikeln überein.b. mikroskopbezogene artikel, sind japans vorteilhafte und charakteristische produkte, was auch das ergebnis der koordinierung zwischen den vereinigten staaten und japan widerspiegelt. japan muss nicht nur mit den produktbeschränkungen der usa schritt halten, sondern auch einige artikel, die einige leute tun nicht haben und was wir haben, müssen auch eingeschränkt werden, wodurch eine geschlossene schleife entsteht.

ich habe privat mit freunden vom gerätehersteller kommuniziert,auch die angleichung der kontrollen an die usa ist eine der zentralen maßnahmen, um bei der exportkontrolle wieder die initiative und stimme zu erlangen.

diese scheinbare verschärfung der exportkontrollen ist eigentlich ein positives signal. wenn japan und die niederlande in der vergangenheit keine kontrolle über entsprechende ausrüstung hatten, die vereinigten staaten jedoch klare standards hatten, mussten die entsprechenden exporte eine lizenz bei den vereinigten staaten beantragen. wenn die vereinigten staaten dies nicht zuließen, würden sie dies tun sich nachteilig auf die exporte inländischer unternehmen auswirken.zwischen den vereinigten staaten und ihren verbündeten besteht die gängige praxis, dass die vereinigten staaten als verbündete nicht eingreifen, wenn das herkunftsland kontrollen durchführt.

mit anderen worten: wenn unternehmen wie japan und die niederlande exportlizenzbeschränkungen für halbleiterausrüstung auferlegen, liegt die befugnis, diese zu genehmigen oder zu verbieten, bei ihnen.

kontrollstrategie: erst festziehen, dann lösen, dann wasser ablassen

seit 2019 haben die vereinigten staaten schrittweise exportkontrollen für die halbleiterindustrie auf dem chinesischen festland eingeführt, und japanische und europäische unternehmen haben erheblich davon profitiert.

statistiken des japanischen finanzministeriums zeigen laut „nikkei asia“, dass von januar bis märz 2024 die hälfte der japanischen exporte von halbleiterfertigungsanlagen auf das festland verkauft wurde. von januar bis märz 2024 stieg der exportwert von halbleiterfertigungsanlagen, komponenten und anlagen zur herstellung von flachbildschirmen auf das festland im jahresvergleich um 82 % auf etwa 3,32 milliarden us-dollar und stellte damit einen rekord seit 2007 auf. unter anderem lag der anteil der japanischen exporte von halbleiterfertigungsanlagen auf dem chinesischen festland in drei aufeinanderfolgenden quartalen bei über 50 %.

aus datensicht ist japan der zweitgrößte lieferant von halbleiterprodukten auf dem chinesischen festland, und das festland ist der größte exporteur japanischer halbleiterfertigungsanlagen.

nachdem es japanischen halbleiterunternehmen nicht gelungen war, mit den vereinigten staaten zu konkurrieren, versuchten einige unternehmen in den 1990er jahren, auf dem chinesischen festland zu investieren.

nehmen wir als beispiel die unterhaltungselektronik: japans automobilchips, leistungshalbleiter und sensoren gehören immer noch zu den besten der welt, und das chinesische festland ist einer seiner hauptmärkte. japan verfügt über umfangreiche vorräte an halbleitermaterialien und -geräten und wird von halbleiterherstellern in großem umfang genutzt. es ist ein unverzichtbarer vorlieferant für die halbleiterindustrie auf dem festland. noch deutlicher wird dies im bereich der halbleitermaterialien. japanische unternehmen haben einen marktanteil von mehr als 50 % und einige materialien haben eine marktbeherrschende stellung.

mit anderen worten: japan kann bei bestimmten materialien einfluss auf die globale industriekette nehmen. im juli 2019 beschränkte japan den export von drei arten von halbleitermaterialien nach südkorea, darunter fluorhaltiges polyimid, hochreinen fluorwasserstoff und fotolack.

die halbleiterausrüstungskategorien, in denen japanische unternehmen gut sind, haben viele, aber kleine märkte, während amerikanische und europäische unternehmen größere märkte wie fotolithografiemaschinen und ätzgeräte dominieren, sodass japanische unternehmen stark vom festlandmarkt abhängig sind.

man kann sagen, dass die industrien japans und des chinesischen festlandes sich in hohem maße ergänzen. im kontext des halbleiterwettbewerbs zwischen china und den vereinigten staaten sind japanische und eu-unternehmen bis zu einem gewissen grad im wettbewerb um den festlandmarkt sehr konkurrenzfähig der festlandmarkt ist riesig und verfügt über ausreichende mittel. japan und die region ergänzen sich besser und bieten großen raum für zusammenarbeit.

es liegt nicht im interesse der japanischen halbleiterindustrie, kundensponsoren zu „erwürgen“.

das dilemma japanischer unternehmen besteht darin, dass sie einerseits im harten wettbewerb mit ihren amerikanischen kollegen stehen und andererseits vom importmarkt des festlandes abhängig sind. sie befinden sich in einem dilemma, wenn die vereinigten staaten japan zum beitritt verpflichten seine globale eindämmungsstrategie.

angesichts des chinesischen festlandes, dem größten exportmarkt, wird erwartet, dass japans exportkontrollen strenger und dann lockerer werden. dem tempo der us-kontrollen folgend, werden lizenzen rechtzeitig erteilt, um die exporte auf das festland aufrechtzuerhalten.

aus sicht der gesamten industrie kontrollieren die vereinigten staaten seit oktober 2022 fast zwei jahre lang fortschrittliche fertigungsprozesse auf dem chinesischen festland. damals waren 14-nm-chips noch relativ fortschrittliche technologie, mittlerweile sind 7-nm-chips weit verbreitet und 5-nm-chips es gibt bereits einige, die von unternehmen auf dem festland entwickelt wurden, darunter eine reihe intelligenter fahrchips von weilai, ideal, xpeng usw., die alle von tsmc hergestellt werden. finaleob sich die vereinigten staaten immer noch strikt an die rote 14-nm-linie halten, kann in zukunft größeren änderungen unterliegen, was auch japanischen und niederländischen ausrüstungsunternehmen erste chancen bietet.

vielleicht sind sie auch besorgt darüber, wie sie einen gegenangriff durchführen sollen?

da wir in der japanischen halbleiterindustrie relativ wenige engpässe haben, ist die möglichkeit direkter vergeltungsmaßnahmen geringweigerung, japanischen unternehmen lizenzen für den kauf seltener erden vom chinesischen festland zu erteilen. aber unter dem gesichtspunkt, den schaden für die halbleiterindustrie des festlandes zu verringern, sind wires ist wahrscheinlicher, dass in bestimmten bereichen wie landwirtschaftlichen produkten und wasserprodukten gegenmaßnahmen gegen zölle eingeführt werden