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远川科技评论：国产半导体设备，绝处逢生
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远川科技评论饭统戴老板小伙伴们的科技后花园
【文/远川科技评论 叶子凌】
今年7月底，日本限制23种半导体制造设备出口的新规正式生效，限制类型为10-14纳米以下的先进制程设备。按照规定，向白名单之外的“其他国家”出口时要将设备规格、用途一一汇报，这里的“其他国家”指的是谁，不言而喻。
全球半导体设备市场长期被美国、日本和欧洲企业瓜分。2020年以前，中国80%以上的设备都从这些地区进口。以光刻领域为例，辅助光刻过程的涂胶显影设备，90%以上几乎都来自日本的东京电子[1]。核心的光刻机被荷兰的阿斯麦（ASML）垄断，剩下不到10%市场份额的成熟制程光刻机领域，被尼康和佳能瓜分。
从去年底开始，日本也开始推进与美国相似的政策。虽然新规才生效不久，但中国芯片公司对日本禁出口的担忧和忌惮，已经持续了两年多。加上荷兰也下达了相关出口禁令，国内先进制程的突破几乎被堵死。
半导体产业四面围城，寸步难行。原本守候在产线外围的的中国设备商，却迎来了一丝曙光。
夜行：从0到1的蛰伏
虽然光刻机在舆论场话题性最强，但半导体设备并不止光刻机一种——它甚至不是产业链中市场最大的一环。
有两个市场规模比光刻机市场还大的领域，分别是刻蚀和薄膜，二者与光刻机合称为半导体制造环节的“三大主设备”，占据整个市场70%的份额。
简单来说，刻蚀指将光刻标记出来的区域，通过物理或化学方法去除，以完成功能外形的制造，薄膜则是在现有材料表面上均匀形成氧化膜，以形成功能层。由于光刻技术受波长限制，单凭光刻机很难满足5nm，3nm，及更先进的制程工艺，只能通过反复的刻蚀来实现更小的尺寸。因此现阶段先进制程工艺的提升，相当程度上源于刻蚀步骤的叠加。这也是近两年刻蚀和薄膜在设备行业的市场份额逐渐超越光刻机的原因之一。
全球刻蚀市场长期由美国泛林、应用材料和日本东京电子分而治之，合计占据九成市场[1]。
直到2020年，中国的中微公司和北方华创，在刻蚀设备市场总共才拿下了2%出头的份额。2020年，中微公司的5纳米刻蚀设备已进入台积电先进制程产线，虽然订单和收入无法与美日企业相比，但这已经是明争暗斗了十多年的成果。2004年，60岁的应用材料退休高管尹志尧受邀回国，创立中微公司，专研刻蚀设备。由于在应用材料的工作经历，中微公司从创立起，一举一动都被美国全方位监控。三年后，中微公司第一台刻蚀设备研发完成，应用材料就以窃密为由，将中微公司告上美国法庭；泛林也在2009年控告中微公司专利侵权。这两件官司前后纠缠多年，最终都以中微公司晒出所有文件，自证清白告终。
但美国公司的围追堵截，反而不是中微公司面临的最棘手的问题。
尹志尧曾在接受采访时，概括过当时的困境[2]：“用了美国的设备20年，突然中国的一个新公司说‘你用我的新设备’，一般来说人家是不愿意试用的。”半导体设备的特点是市场准入门槛高，从设备研发到投产整个流程，需要设备公司与下游客户密切配合。
首先，半导体设备需要在产线上反复调教，上下游不断循环反馈，共同迭代，因此许多晶圆厂和设备厂商从研发时就相互绑定，不轻易更换设备。其次，半导体行业作为技术密集的高利润的产业，更换设备所需要面对的磨合成本、良率下降的风险以及订单丢失的风险远大于后进厂商可能带来的“节约成本”等优点。因此设备进入产线后，下游客户不会为了单纯的成本轻易更换供应商。这种“市场验证”基础上衍生出的无形的信任壁垒，才是国产设备商真正难以逾越的高山。当时国产设备本身技术水平有差距，加上难以参与市场验证，导致产品做出来了，却少有下游愿意给订单，陷入恶性循环。
换句话说，连牌桌都上不去，就别谈赢钱了。
而改变这一点的，恰恰是海外的制裁。
- 原标题：国产半导体设备，绝处逢生 本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 吕义正
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