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【文/科工力量專欄作者 鐵流】

日前，美國(guó)與日本、荷蘭達(dá)成協(xié)議，同意限制向中國(guó)出口制造先進(jìn)半導(dǎo)體所需的設(shè)備。該消息傳出后，全球半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)股價(jià)出現(xiàn)不同程度的波動(dòng)，臺(tái)灣《自由時(shí)報(bào)》認(rèn)為，美國(guó)與荷蘭和日本達(dá)成的該協(xié)議相當(dāng)于對(duì)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)行“核彈級(jí)制裁”。歐盟內(nèi)部市場(chǎng)執(zhí)行委員布雷頓表示：“我們完全同意剝奪中國(guó)最先進(jìn)芯片的策略，我們不能讓中國(guó)獲得最先進(jìn)的技術(shù)。在限制中國(guó)獲得微芯片、量子計(jì)算和人工智能等技術(shù)方面，歐盟和美國(guó)有非常強(qiáng)烈的一致性?！?

鐵流認(rèn)為，如果美國(guó)與日本、荷蘭達(dá)成協(xié)議共同限制對(duì)中國(guó)大陸的半導(dǎo)體設(shè)備出口，確實(shí)會(huì)給大陸晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)建造成較大負(fù)面影響。但這種協(xié)議到底如何落地依然是未知數(shù)，而且有不少漏洞可以利用。總的來(lái)看，這項(xiàng)協(xié)議對(duì)于中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。

半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)基本被歐美日廠商壟斷

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大致可以分為設(shè)備、設(shè)計(jì)、原材料、制造、封裝測(cè)試五個(gè)部分。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分工呈現(xiàn)“雁行”狀態(tài)，美國(guó)及其歐洲盟友占據(jù)技術(shù)門(mén)檻和利潤(rùn)最高的半導(dǎo)體設(shè)備和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，日本、美國(guó)公司占據(jù)了原材料環(huán)節(jié)，臺(tái)灣地區(qū)和韓國(guó)占據(jù)了制造環(huán)節(jié)，臺(tái)灣地區(qū)和中國(guó)大陸占據(jù)了封裝測(cè)試環(huán)節(jié)。

具體到半導(dǎo)體設(shè)備而言，美國(guó)應(yīng)用材料、泛林、科壘依次名列全球半導(dǎo)體設(shè)備商前五強(qiáng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)為1000億美元，應(yīng)用材料、泛林、科壘營(yíng)業(yè)收入分別為241億美元、165億美元、81億美元，三家公司營(yíng)收合計(jì)487億美元，全球市場(chǎng)占有率達(dá)45%以上。刻蝕設(shè)備、離子注入設(shè)備、物理氣相沉積設(shè)備和化學(xué)氣相沉積設(shè)備均為美國(guó)設(shè)備公司的強(qiáng)勢(shì)領(lǐng)域，應(yīng)用材料占據(jù)物理氣相沉積設(shè)備占據(jù)全球市場(chǎng)份額30%以上，化學(xué)氣相沉積設(shè)備占據(jù)全球市場(chǎng)份額的50%以上。

日本半導(dǎo)體設(shè)備商雖然在走下坡路，尼康、佳能的光刻機(jī)被ASML打得潰不成軍，但瘦死的駱駝比馬大，依然有東京電子、尼康等半導(dǎo)體設(shè)備公司，2021年，在全球營(yíng)收排名前15的設(shè)備廠商中，日本公司占據(jù)7家，營(yíng)收合計(jì)370億美元，營(yíng)收總額僅次于美國(guó)設(shè)備商。

就荷蘭來(lái)說(shuō)，在光刻機(jī)方面獨(dú)孤求敗的ASML可謂大名鼎鼎，基本壟斷了全球高端光刻機(jī)市場(chǎng)，其EUV光刻機(jī)目前是獨(dú)家生意，單臺(tái)EUV光刻機(jī)售價(jià)超1億美元。

目前，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備廠商在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)僅占17.2%的市場(chǎng)，近83%左右的市場(chǎng)全部被國(guó)外的設(shè)備所占據(jù)，這還是這幾年因中美貿(mào)易摩擦下對(duì)本土廠商有一定政策傾斜的結(jié)果。放眼全球，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備廠商的市場(chǎng)份額僅為5.2%。就技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，中國(guó)設(shè)備商與國(guó)外寡頭差距明顯，上海微電子商業(yè)量產(chǎn)的光刻機(jī)只能加工90nm芯片，與ASML差距在10年以上。在刻蝕、薄膜、量測(cè)檢測(cè)、離子注入、涂膠顯影等方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)與應(yīng)用材料、泛林、東京電子等國(guó)際大廠均存在一定差距。

國(guó)產(chǎn)設(shè)備在局部有亮點(diǎn) 無(wú)法實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈

雖然近些年一些媒體會(huì)有沸騰體的方式報(bào)道本土企業(yè)在半導(dǎo)體設(shè)備上取得的突破，但總體形勢(shì)是比較嚴(yán)峻的，國(guó)內(nèi)企業(yè)當(dāng)下只能在局部有亮點(diǎn)，無(wú)法做到全流程國(guó)產(chǎn)化。比如一些自媒體宣傳中微半導(dǎo)體成功研發(fā)出了5nm刻蝕設(shè)備，仿佛國(guó)內(nèi)企業(yè)在刻蝕設(shè)備上就不被人卡脖子了。事實(shí)上，這款5nm刻蝕設(shè)備只是刻蝕流程中CCP介質(zhì)刻蝕里的多種設(shè)備中的一種，前后道制程ICP與CCP一共接近30種刻蝕設(shè)備，中微與北方華創(chuàng)目前只能完成1/4左右，3/4被國(guó)外大廠壟斷。即便門(mén)檻相對(duì)較低的清洗設(shè)備，目前也只能做到50%的國(guó)產(chǎn)化率，其中的去膠設(shè)備，國(guó)產(chǎn)機(jī)器性能已經(jīng)接近外商，但依然有3成設(shè)備是目前國(guó)產(chǎn)做不了的。

最近幾年，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)著手布局去美化生產(chǎn)線，以緩解美國(guó)對(duì)國(guó)內(nèi)芯片制裁的壓力，其主要?jiǎng)幼骶褪怯脷W洲和日本的半導(dǎo)體設(shè)備替代美國(guó)的設(shè)備。在國(guó)產(chǎn)化替代方面有一些動(dòng)作，比如清洗設(shè)備，在光刻、薄膜沉積、刻蝕、量測(cè)檢測(cè)、離子注入、涂膠顯影等環(huán)節(jié)主要還是使用國(guó)外設(shè)備，2022年最新裝機(jī)的fab中芯京城28nm產(chǎn)線為例，第一期的國(guó)產(chǎn)化率只有25%，而且主要集中在去膠這些技術(shù)門(mén)檻相對(duì)低一些的領(lǐng)域。

是否能做是一回事，是否好用又是另一回事。從中芯國(guó)際的情況看，由于采購(gòu)國(guó)產(chǎn)設(shè)備，提升國(guó)產(chǎn)設(shè)備占比，不得不降低認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致良率下滑——中芯國(guó)際28nm含美線良率在85%左右，25%國(guó)產(chǎn)化率的非美線預(yù)計(jì)可以達(dá)到75%。如果進(jìn)一步提升國(guó)產(chǎn)化比例，良率只會(huì)更低。作為對(duì)比，臺(tái)積電28nm良率96%。

根據(jù)行業(yè)慣例，晶圓廠的良率要達(dá)到80%以上才能盈利，這就使國(guó)內(nèi)晶圓廠在維持國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)線運(yùn)營(yíng)時(shí)無(wú)法盈利，必須依賴國(guó)家補(bǔ)貼。如果全國(guó)的晶圓廠同時(shí)陷入巨額虧損，將很難穩(wěn)定人才隊(duì)伍，且不利于技術(shù)研發(fā)，對(duì)當(dāng)?shù)氐呢?cái)政也會(huì)造成不小的負(fù)擔(dān)。誠(chéng)然，短期可以通過(guò)財(cái)政補(bǔ)貼的方式維持晶圓廠的現(xiàn)金流，但國(guó)家補(bǔ)貼只是權(quán)宜之計(jì)，而非長(zhǎng)久之計(jì)。

可以說(shuō)，從無(wú)到有，從有到好，需要在市場(chǎng)中反復(fù)打磨和實(shí)踐，需要不斷累積經(jīng)驗(yàn)，一代又一代的優(yōu)化與更迭，這是一個(gè)螺旋式提升的過(guò)程，國(guó)外大廠的設(shè)備品質(zhì)好，臺(tái)積電的產(chǎn)線良率高，是不斷技術(shù)更新獲得的。這需要我們投入人力、資金和十年以上的時(shí)間持之以恒去追趕，非一朝一夕可速成，更不可能一蹴而就。