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【文/科工力量專欄作者 鐵流】

日前，美國與日本、荷蘭達成協(xié)議，同意限制向中國出口制造先進半導體所需的設備。該消息傳出后，全球半導體相關企業(yè)股價出現(xiàn)不同程度的波動，臺灣《自由時報》認為，美國與荷蘭和日本達成的該協(xié)議相當于對大陸半導體產(chǎn)業(yè)進行“核彈級制裁”。歐盟內(nèi)部市場執(zhí)行委員布雷頓表示：“我們完全同意剝奪中國最先進芯片的策略，我們不能讓中國獲得最先進的技術。在限制中國獲得微芯片、量子計算和人工智能等技術方面，歐盟和美國有非常強烈的一致性?！?

鐵流認為，如果美國與日本、荷蘭達成協(xié)議共同限制對中國大陸的半導體設備出口，確實會給大陸晶圓廠產(chǎn)能擴建造成較大負面影響。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。總的來看，這項協(xié)議對于中國大陸半導體產(chǎn)業(yè)是挑戰(zhàn)與機遇并存。

半導體設備市場基本被歐美日廠商壟斷

半導體產(chǎn)業(yè)大致可以分為設備、設計、原材料、制造、封裝測試五個部分。全球半導體產(chǎn)業(yè)分工呈現(xiàn)“雁行”狀態(tài)，美國及其歐洲盟友占據(jù)技術門檻和利潤最高的半導體設備和設計環(huán)節(jié)，日本、美國公司占據(jù)了原材料環(huán)節(jié)，臺灣地區(qū)和韓國占據(jù)了制造環(huán)節(jié)，臺灣地區(qū)和中國大陸占據(jù)了封裝測試環(huán)節(jié)。

具體到半導體設備而言，美國應用材料、泛林、科壘依次名列全球半導體設備商前五強，據(jù)統(tǒng)計，2021年全球半導體設備市場為1000億美元，應用材料、泛林、科壘營業(yè)收入分別為241億美元、165億美元、81億美元，三家公司營收合計487億美元，全球市場占有率達45%以上?？涛g設備、離子注入設備、物理氣相沉積設備和化學氣相沉積設備均為美國設備公司的強勢領域，應用材料占據(jù)物理氣相沉積設備占據(jù)全球市場份額30%以上，化學氣相沉積設備占據(jù)全球市場份額的50%以上。

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

就荷蘭來說，在光刻機方面獨孤求敗的ASML可謂大名鼎鼎，基本壟斷了全球高端光刻機市場，其EUV光刻機目前是獨家生意，單臺EUV光刻機售價超1億美元。

目前，中國半導體設備廠商在國內(nèi)市場僅占17.2%的市場，近83%左右的市場全部被國外的設備所占據(jù)，這還是這幾年因中美貿(mào)易摩擦下對本土廠商有一定政策傾斜的結果。放眼全球，中國半導體設備廠商的市場份額僅為5.2%。就技術水平來說，中國設備商與國外寡頭差距明顯，上海微電子商業(yè)量產(chǎn)的光刻機只能加工90nm芯片，與ASML差距在10年以上。在刻蝕、薄膜、量測檢測、離子注入、涂膠顯影等方面，國內(nèi)企業(yè)與應用材料、泛林、東京電子等國際大廠均存在一定差距。

國產(chǎn)設備在局部有亮點 無法實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈

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

最近幾年，國內(nèi)一些企業(yè)著手布局去美化生產(chǎn)線，以緩解美國對國內(nèi)芯片制裁的壓力，其主要動作就是用歐洲和日本的半導體設備替代美國的設備。在國產(chǎn)化替代方面有一些動作，比如清洗設備，在光刻、薄膜沉積、刻蝕、量測檢測、離子注入、涂膠顯影等環(huán)節(jié)主要還是使用國外設備，2022年最新裝機的fab中芯京城28nm產(chǎn)線為例，第一期的國產(chǎn)化率只有25%，而且主要集中在去膠這些技術門檻相對低一些的領域。

是否能做是一回事，是否好用又是另一回事。從中芯國際的情況看，由于采購國產(chǎn)設備，提升國產(chǎn)設備占比，不得不降低認證標準，進而導致良率下滑——中芯國際28nm含美線良率在85%左右，25%國產(chǎn)化率的非美線預計可以達到75%。如果進一步提升國產(chǎn)化比例，良率只會更低。作為對比，臺積電28nm良率96%。

根據(jù)行業(yè)慣例，晶圓廠的良率要達到80%以上才能盈利，這就使國內(nèi)晶圓廠在維持國產(chǎn)化生產(chǎn)線運營時無法盈利，必須依賴國家補貼。如果全國的晶圓廠同時陷入巨額虧損，將很難穩(wěn)定人才隊伍，且不利于技術研發(fā)，對當?shù)氐呢斦矔斐刹恍〉呢摀?。誠然，短期可以通過財政補貼的方式維持晶圓廠的現(xiàn)金流，但國家補貼只是權宜之計，而非長久之計。

可以說，從無到有，從有到好，需要在市場中反復打磨和實踐，需要不斷累積經(jīng)驗，一代又一代的優(yōu)化與更迭，這是一個螺旋式提升的過程，國外大廠的設備品質(zhì)好，臺積電的產(chǎn)線良率高，是不斷技術更新獲得的。這需要我們投入人力、資金和十年以上的時間持之以恒去追趕，非一朝一夕可速成，更不可能一蹴而就。