【文/科工力量专栏作者 铁流】

日前，美国与日本、荷兰达成协议，同意限制向中国出口制造先进半导体所需的设备。该消息传出后，全球半导体相关企业股价出现不同程度的波动，台湾《自由时报》认为，美国与荷兰和日本达成的该协议相当于对大陆半导体产业进行“核弹级制裁”。欧盟内部市场执行委员布雷顿表示：“我们完全同意剥夺中国最先进芯片的策略，我们不能让中国获得最先进的技术。在限制中国获得微芯片、量子计算和人工智能等技术方面，欧盟和美国有非常强烈的一致性。”

铁流认为，如果美国与日本、荷兰达成协议共同限制对中国大陆的半导体设备出口，确实会给大陆晶圆厂产能扩建造成较大负面影响。但这种协议到底如何落地依然是未知数，而且有不少漏洞可以利用。总的来看，这项协议对于中国大陆半导体产业是挑战与机遇并存。

半导体设备市场基本被欧美日厂商垄断

半导体产业大致可以分为设备、设计、原材料、制造、封装测试五个部分。全球半导体产业分工呈现“雁行”状态，美国及其欧洲盟友占据技术门槛和利润最高的半导体设备和设计环节，日本、美国公司占据了原材料环节，台湾地区和韩国占据了制造环节，台湾地区和中国大陆占据了封装测试环节。

具体到半导体设备而言，美国应用材料、泛林、科垒依次名列全球半导体设备商前五强，据统计，2021年全球半导体设备市场为1000亿美元，应用材料、泛林、科垒营业收入分别为241亿美元、165亿美元、81亿美元，三家公司营收合计487亿美元，全球市场占有率达45%以上。刻蚀设备、离子注入设备、物理气相沉积设备和化学气相沉积设备均为美国设备公司的强势领域，应用材料占据物理气相沉积设备占据全球市场份额30%以上，化学气相沉积设备占据全球市场份额的50%以上。

日本半导体设备商虽然在走下坡路，尼康、佳能的光刻机被ASML打得溃不成军，但瘦死的骆驼比马大，依然有东京电子、尼康等半导体设备公司，2021年，在全球营收排名前15的设备厂商中，日本公司占据7家，营收合计370亿美元，营收总额仅次于美国设备商。

就荷兰来说，在光刻机方面独孤求败的ASML可谓大名鼎鼎，基本垄断了全球高端光刻机市场，其EUV光刻机目前是独家生意，单台EUV光刻机售价超1亿美元。

目前，中国半导体设备厂商在国内市场仅占17.2%的市场，近83%左右的市场全部被国外的设备所占据，这还是这几年因中美贸易摩擦下对本土厂商有一定政策倾斜的结果。放眼全球，中国半导体设备厂商的市场份额仅为5.2%。就技术水平来说，中国设备商与国外寡头差距明显，上海微电子商业量产的光刻机只能加工90nm芯片，与ASML差距在10年以上。在刻蚀、薄膜、量测检测、离子注入、涂胶显影等方面，国内企业与应用材料、泛林、东京电子等国际大厂均存在一定差距。

国产设备在局部有亮点 无法实现全产业链

虽然近些年一些媒体会有沸腾体的方式报道本土企业在半导体设备上取得的突破，但总体形势是比较严峻的，国内企业当下只能在局部有亮点，无法做到全流程国产化。比如一些自媒体宣传中微半导体成功研发出了5nm刻蚀设备，仿佛国内企业在刻蚀设备上就不被人卡脖子了。事实上，这款5nm刻蚀设备只是刻蚀流程中CCP介质刻蚀里的多种设备中的一种，前后道制程ICP与CCP一共接近30种刻蚀设备，中微与北方华创目前只能完成1/4左右，3/4被国外大厂垄断。即便门槛相对较低的清洗设备，目前也只能做到50%的国产化率，其中的去胶设备，国产机器性能已经接近外商，但依然有3成设备是目前国产做不了的。

最近几年，国内一些企业着手布局去美化生产线，以缓解美国对国内芯片制裁的压力，其主要动作就是用欧洲和日本的半导体设备替代美国的设备。在国产化替代方面有一些动作，比如清洗设备，在光刻、薄膜沉积、刻蚀、量测检测、离子注入、涂胶显影等环节主要还是使用国外设备，2022年最新装机的fab中芯京城28nm产线为例，第一期的国产化率只有25%，而且主要集中在去胶这些技术门槛相对低一些的领域。

是否能做是一回事，是否好用又是另一回事。从中芯国际的情况看，由于采购国产设备，提升国产设备占比，不得不降低认证标准，进而导致良率下滑——中芯国际28nm含美线良率在85%左右，25%国产化率的非美线预计可以达到75%。如果进一步提升国产化比例，良率只会更低。作为对比，台积电28nm良率96%。

根据行业惯例，晶圆厂的良率要达到80%以上才能盈利，这就使国内晶圆厂在维持国产化生产线运营时无法盈利，必须依赖国家补贴。如果全国的晶圆厂同时陷入巨额亏损，将很难稳定人才队伍，且不利于技术研发，对当地的财政也会造成不小的负担。诚然，短期可以通过财政补贴的方式维持晶圆厂的现金流，但国家补贴只是权宜之计，而非长久之计。

可以说，从无到有，从有到好，需要在市场中反复打磨和实践，需要不断累积经验，一代又一代的优化与更迭，这是一个螺旋式提升的过程，国外大厂的设备品质好，台积电的产线良率高，是不断技术更新获得的。这需要我们投入人力、资金和十年以上的时间持之以恒去追赶，非一朝一夕可速成，更不可能一蹴而就。