來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察

美國(guó)于近日確立了促進(jìn)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體生產(chǎn)的法案“CHIPS and Science Act（CHIPS法案）”，但三星電子（Samsung Electronics）、SK海力士（SK Hynix）等韓國(guó)半導(dǎo)體廠家是否接受美國(guó)政府的資金援助，還是未知數(shù)。

此外，日本政府為新設(shè)半導(dǎo)體工廠的企業(yè)，提供補(bǔ)助金，這筆補(bǔ)助金被用在了臺(tái)灣TSMC的熊本工廠、鎧俠（原東芝存儲(chǔ)半導(dǎo)體）&美國(guó)西部數(shù)據(jù)（以下簡(jiǎn)稱為“WD”）的四日市工廠。但是，即使以上企業(yè)獲得了日本政府的資金補(bǔ)助，日本的半導(dǎo)體全球市占率也不會(huì)有所提高。

另外，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省曾發(fā)布新聞稱，在2024年之前日本和美國(guó)合作研發(fā)2納米邏輯半導(dǎo)體，并計(jì)劃在日本量產(chǎn)。而筆者認(rèn)為，這是完全不可能的，簡(jiǎn)直是天大的笑話！

筆者將在下文中詳細(xì)分析以上問題。下文為筆者最初的感想。

對(duì)于美國(guó)的“以本國(guó)利益為中心的政策”，可能會(huì)引起其他國(guó)家半導(dǎo)體背離美國(guó)。（或許美國(guó)是為了把補(bǔ)助金僅支援給英特爾等美國(guó)本土半導(dǎo)體廠家。）

同時(shí)，即使日本的“不諳世事”的“職業(yè)官僚們”確立強(qiáng)化半導(dǎo)體生產(chǎn)的方案，也不會(huì)有任何效果。此外，甚至日本政府還提出了“日本要在2025年開始量產(chǎn)2納米”等極具搞笑意義的方案，筆者認(rèn)為這是非?；摹Ｕ媸且粯妒澜缂?jí)的丑聞，筆者真心希望不要確立以上法案。

美國(guó)試圖通過“CHIPS法案”強(qiáng)化半導(dǎo)體生產(chǎn)

為了強(qiáng)化美國(guó)本土的半導(dǎo)體生產(chǎn)，2022年8月9日，美國(guó)總統(tǒng)拜登簽署“CHIPS法案”，該法案正式生效。美國(guó)試圖通過此法案強(qiáng)化美國(guó)半導(dǎo)體生產(chǎn)。在美國(guó)設(shè)有半導(dǎo)體工廠和研發(fā)（R&D）中心的TSMC、三星電子、SK海力士到底是不是應(yīng)該接受美國(guó)政府的援助呢？

該“CHIPS法案”指出，投資共527億美元（約人民幣3636億元）用于美國(guó)的半導(dǎo)體生產(chǎn)和研究開發(fā)，明細(xì)如下，投資約390億美元（約人民幣2691億元）用于吸引外資赴美建半導(dǎo)體工廠（其中20億美元用于支援車載、國(guó)防系統(tǒng)等方向的傳統(tǒng)型半導(dǎo)體生產(chǎn)），132億美元（約人民幣910億元）用于研究開發(fā)和培養(yǎng)人才，5億美元（約人民幣35億元）用于國(guó)際信息通信技術(shù)安防和半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。

可以享受以上資金補(bǔ)助的半導(dǎo)體廠家如下圖1所示。美國(guó)英特爾（Intel）計(jì)劃分別在亞利桑那州、俄亥俄州投資200億一一300億美元（約人民幣1380億元一一2070億元），用于建設(shè)生產(chǎn)處理器的工廠和Foundry工廠。受到美國(guó)政府邀請(qǐng)的TSMC在美國(guó)亞利桑那州投資120億美元（約人民幣828億元），用于建設(shè)5納米Foundry工廠。對(duì)TSMC“緊追猛趕”的三星電子也不甘落后，在美國(guó)德克薩斯州投資170億美元（約人民幣1173億元），用于建設(shè)尖端Foundry工廠。此外，SK海力士集團(tuán)計(jì)劃投資約220億美元（約人民幣1518億元）在美國(guó)建設(shè)半導(dǎo)體研發(fā)中心和封裝測(cè)試相關(guān)工廠。

圖1：有望享受美國(guó)“CHIPS法案”補(bǔ)助金的半導(dǎo)體廠家。

（圖片出自：jbpress）

據(jù)英特爾透露，假設(shè)美國(guó)政府共有100億美元的支援計(jì)劃，我們可以獲得30億美元的補(bǔ)助。因此，以上半導(dǎo)體廠家都在試圖獲得“CHIPS法案”中的補(bǔ)助金。

“CHIPS法案”補(bǔ)助金的利害

要說，美國(guó)將527億美元（約人民幣3636億元）的補(bǔ)助金投入到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)后，美國(guó)的半導(dǎo)體生產(chǎn)能否得到改善呢？回答這個(gè)問題之前，先看看另外一個(gè)問題。美國(guó)“CHIPS法案”中明確提到，“CHIPS法案”是為了削減成本、創(chuàng)造更多就業(yè)機(jī)會(huì)、強(qiáng)化半導(dǎo)體供應(yīng)鏈、與中國(guó)抗衡?？梢钥闯鲈摲ò笌в忻黠@的“保護(hù)性質(zhì)（Guardrail）”。

依據(jù)該法案，如果TSMC、三星電子、SK海力士一旦享受美國(guó)“CHIPS法案”的補(bǔ)助，將無法在以下中國(guó)工廠進(jìn)行投資，TSMC南京工廠（40納米一一16納米，生產(chǎn)邏輯半導(dǎo)體）、三星中國(guó)西安工廠（3D NAND）、SK海力士中國(guó)無錫工廠（DRAM）和中國(guó)大連工廠（原屬于英特爾，3D NAND）。

其中，TSMC中國(guó)南京工廠份額在TSMC集團(tuán)的占比較?。欢请娮游靼补S生產(chǎn)的3D NAND占三星集團(tuán)的約40%；SK海力士大連工廠生產(chǎn)的3D NAND占其30%、無錫工廠生產(chǎn)的DRAM占其50%。

因此，一旦三星電子和SK海力士一旦享受了“CHIPS法案”的“福利”，將無法對(duì)位于中國(guó)的存儲(chǔ)半導(dǎo)體工廠增加投資，不僅無法生產(chǎn)出最先進(jìn)的存儲(chǔ)半導(dǎo)體，連擴(kuò)產(chǎn)也無法進(jìn)行。這對(duì)存儲(chǔ)半導(dǎo)體而言，是“致命打擊”！

可能會(huì)有讀者問：“必須要接受美國(guó)的補(bǔ)助金嗎”？對(duì)于在成本極其高昂的美國(guó)建設(shè)半導(dǎo)體工廠、研發(fā)中心的企業(yè)而言，不接受數(shù)十億美元的補(bǔ)助，簡(jiǎn)直是一個(gè)“沉重的打擊”！

此外，美國(guó)“CHIPS法案”中還規(guī)定了其他更苛刻的條件。

美國(guó)試圖進(jìn)一步壓制中國(guó)

如今，美國(guó)把中國(guó)大陸最大的Foundry工廠放入其EL實(shí)體清單，禁止向其出口可生產(chǎn)10納米以下半導(dǎo)體的相關(guān)設(shè)備。因此，荷蘭ASML的最尖端的可用于10納米以下細(xì)微化加工的EUV曝光設(shè)備無法向其出口。不僅僅是中國(guó)大廠，SK海力士也無法在無錫工廠將EUV設(shè)備應(yīng)用于尖端DRAM的生產(chǎn)。

據(jù)2022年7月6日彭博社報(bào)道，不僅僅是EUV光刻機(jī)，美國(guó)政府正試圖對(duì)荷蘭ASML和日本尼康施加壓力，以禁止他們向中國(guó)出口ArF液浸光刻機(jī)。

此外，據(jù)2022年8月1日彭博社報(bào)道，為了阻礙中國(guó)生產(chǎn)28納米半導(dǎo)體（其實(shí)是16納米/14納米以及以上代際），美國(guó)政府已經(jīng)向美國(guó)的設(shè)備廠家發(fā)出正式文件，禁止他們向中國(guó)出口相關(guān)設(shè)備。從上述報(bào)道來看，未來美國(guó)的“禁止出口范圍”很有可能波及到美國(guó)應(yīng)用材料公司和日本東京電子株式會(huì)社。

因此，不論TSMC、三星電子、SK海力士是否接受美國(guó)政府“CHIPS法案”的資金補(bǔ)助，都將無法在中國(guó)工廠進(jìn)行投資，同時(shí)都將陷入困境。

總而言之，美國(guó)是希望對(duì)中國(guó)進(jìn)行徹頭徹尾地出口限制。美國(guó)如此嚴(yán)格的限制很有可能引起臺(tái)灣地區(qū)、韓國(guó)的半導(dǎo)體廠家對(duì)美國(guó)失去信心。筆者認(rèn)為美國(guó)的出口限制過于嚴(yán)格、過于考慮美國(guó)利益！

日本政府頒布法案支援半導(dǎo)體工廠建設(shè)

人們普遍認(rèn)為日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省依據(jù)下圖2，制定了半導(dǎo)體支援政策。下圖2在日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省“半導(dǎo)體·數(shù)字化產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略（日本政府于2021年6月4日公布）”網(wǎng)站的“半導(dǎo)體戰(zhàn)略”文件第七頁。

圖2：日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省制定半導(dǎo)體支援戰(zhàn)略的依據(jù)。

（圖片出自：jbpress）

如上圖所示，1988年日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全球占比50.3%，2019年下滑至10%，照此發(fā)展下去，到2030年將會(huì)萎縮至0%。對(duì)此，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省倍感危機(jī)，為了防止日本半導(dǎo)體占比的低下，確立了為新建半導(dǎo)體工廠提供資金支持的法案。2021年12月20日，日本參議院全體會(huì)議中，執(zhí)政黨多數(shù)贊成并通過了次法案。

基于該法案，日本政府于2022年6月17日決定對(duì)TSMC熊本工廠最大支援4760億日元（約人民幣280億元）。此外，日本政府還在2022年7約26日決定對(duì)鎧俠和WD的四日市工廠給與最大929億日元（約人民幣55億元）的資金補(bǔ)助。然而，還沒有決定是否對(duì)鎂光的廣島工廠進(jìn)行資金援助。

那么，對(duì)TSMC熊本工廠、鎧俠和WD的四日市工廠進(jìn)行資金援助后，日本的半導(dǎo)體全球占比真的會(huì)提高嗎？

圖3：日本政府針對(duì)新建半導(dǎo)體工廠，給與資金補(bǔ)助。

（圖片出自：jbpress）

能否通過補(bǔ)助金，提高日本的半導(dǎo)體全球市占率？

TSMC熊本Foundry工廠，28/22納米一一16/12納米邏輯半導(dǎo)體方向晶圓的約產(chǎn)能為5.5萬片。如果委托TSMC生產(chǎn)的的芯片設(shè)計(jì)公司（Fabless）都是日本企業(yè)，那么日本的半導(dǎo)體全球市占率有望相應(yīng)地提高。

但是，日本幾乎沒有Fabless企業(yè)。從SEMILINKS這一半導(dǎo)體相關(guān)網(wǎng)站來看，日本的Fabless僅有70家左右。此外，幾乎沒有任何關(guān)于這些企業(yè)的產(chǎn)品介紹、產(chǎn)品信息，可以說，在日本從事芯片設(shè)計(jì)的Fabless企業(yè)僅有以下五家企業(yè)：Thine電子株式會(huì)社（Thine Electronics,Inc.)、Mega Chips株式會(huì)社（MegaChips Corporation）、Mega Design Net株式會(huì)社（Magna Design Net, Inc.）、Logic Research株式會(huì)社、索喜株式會(huì)社（Socionext)。（另外，美國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)有數(shù)百家Fabless企業(yè)，中國(guó)大陸有近3000家。）

那么，究竟是什么樣的企業(yè)會(huì)委托TSMC熊本工廠生產(chǎn)邏輯半導(dǎo)體呢？由于索尼和電裝是熊本的股東，這兩家可能會(huì)成為其客戶。但是，這兩家客戶的訂單應(yīng)該無法填滿月產(chǎn)5.5萬片的產(chǎn)能。在TSMC熊本工廠月產(chǎn)5.5萬片的晶圓中，最多1萬一一2萬片是提供給日本客戶，剩余部分應(yīng)該是提供給其他諸多海外客戶。盡管TSMC熊本工廠的“原始資本金”來自于日本的稅收，而卻不一定優(yōu)先為日本客戶供貨。

那么，鎧俠和WD的四日市工廠又如何呢？鎧俠&WD分別投資50%的設(shè)備生產(chǎn)NAND，生產(chǎn)的NAND也是各取50%。鎧俠是日本企業(yè)、WD是美國(guó)企業(yè)。因此，即使對(duì)鎧俠和WD的四日市工廠予以補(bǔ)助，對(duì)提高日本半導(dǎo)體占比的貢獻(xiàn)也僅有50%。

綜上所述，即使日本政府對(duì)TSMC熊本工廠、鎧俠和WD的四日市工廠予以資金補(bǔ)助，也不會(huì)提高日本半導(dǎo)體全球市占率。（即使稍有提高，也是微乎其微。）

日本政府宣布量產(chǎn)“2納米”，簡(jiǎn)直是可笑至極

2022年7月29日，日本經(jīng)濟(jì)新聞報(bào)道稱，日本和美國(guó)在量產(chǎn)半導(dǎo)體方面展開合作，日本和美國(guó)兩國(guó)政府于7月29日在美國(guó)首都華盛頓召開首次“經(jīng)濟(jì)2plus2”會(huì)議，會(huì)議中提到日本和美國(guó)共同研發(fā)2納米半導(dǎo)體，日本在年底之前成立“新一代半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)中心（臨時(shí)名稱）”，計(jì)劃在2025年于日本國(guó)內(nèi)量產(chǎn)2納米半導(dǎo)體。

至此，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省已經(jīng)制定了多個(gè)令人無法理解的政策（所以日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)才一片混亂），“日本和美國(guó)合作研發(fā)2納米半導(dǎo)體，日本自2025年開始量產(chǎn)2納米半導(dǎo)體”一一這真是令人驚訝、震驚、不可思議！簡(jiǎn)直是一條愚蠢至極的策略，日本半導(dǎo)體行業(yè)的相關(guān)人員不禁要問：“這樣的政策真的可以實(shí)施下去嗎”？（那么，日本政府可能會(huì)說：“政府不插手了”，但是，媒體在號(hào)召大家進(jìn)行評(píng)論，所以筆者發(fā)表一下自己的見解。）

由于日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省似乎是在很認(rèn)真地發(fā)布了以上政策，真讓人頭疼！8月10日在赤坂Inter City Conference召開了“Flash Forward Japan 存儲(chǔ)半導(dǎo)體·改革·座談會(huì)”，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省商務(wù)信息政策局總務(wù)科西川和見科長(zhǎng)做了名為《Current state of the art in semiconductors in Japan》的主題演講。（下圖4）

因此，下面的比喻可以回答“站在45納米的角度來看，2納米究竟是什么”這個(gè)問題！日本少年棒球聯(lián)盟的青少年球員一般會(huì)有以下夢(mèng)想：“未來，成為美國(guó)職業(yè)棒球聯(lián)盟球員，像大谷翔平一樣投打雙修！”當(dāng)然，青少年棒球球員懷有夢(mèng)想是好事。但是，某個(gè)青少年球員希望“在三年后，進(jìn)入美國(guó)職業(yè)棒球聯(lián)盟，且投打雙修！”當(dāng)然這是不現(xiàn)實(shí)的。大家可能會(huì)對(duì)這個(gè)少年說：“先進(jìn)入甲子園，然后以出色的成績(jī)進(jìn)入日本職業(yè)棒球團(tuán)，最后有望進(jìn)入美國(guó)職業(yè)棒球聯(lián)盟?！?/span>
45納米和2納米的差距，就像青少年棒球隊(duì)員與隸屬于美國(guó)職業(yè)棒球聯(lián)盟的、投打雙修的大谷翔平的差距一樣。如何獲得EUV？最后，最后筆者再基于事實(shí)論述為何“日本計(jì)劃從2025年開始量產(chǎn)2納米”是不現(xiàn)實(shí)的。要量產(chǎn)2納米，其中一款必須的設(shè)備是僅荷蘭ASML可量產(chǎn)的尖端EUV曝光設(shè)備。
據(jù)預(yù)測(cè)，在2025年，TSMC擁有100臺(tái)光刻機(jī)、三星有35臺(tái)、英特爾有15臺(tái)（下圖6）。但是，這三家公司都希望有更多的EUV設(shè)備。除了以上三家，SK海力士、鎂光、南亞等DRAM廠家也都希望購(gòu)買更多的EUV設(shè)備。圖6：TSMC、三星、英特爾所擁有的EUV設(shè)備數(shù)量（預(yù)測(cè)）。筆者根據(jù)預(yù)測(cè)值制作了此圖。（圖片出自：jbpress）ASML自2016年開始出貨EUV設(shè)備（下圖7）。2016年出貨5臺(tái)、2017年出貨10臺(tái)，2018年出貨18臺(tái)，2019年出貨26臺(tái)，2020年出貨31臺(tái)，2021年出貨42臺(tái)，今年（2022年）計(jì)劃出貨55臺(tái)（但是有消息稱，今年受到零部件供給不足的影響，出貨量可能停滯在40臺(tái)左右。）圖7：ASML的EUV設(shè)備出貨數(shù)量（2022年為預(yù)測(cè)）。（圖片出自：jbpress）2020年年中，未交貨訂單（Open PO，即開口訂單，收到客戶訂單，但未能交貨）為56臺(tái)，今年（2022年）未交貨訂單達(dá)到了100臺(tái)。
總而言之，如今的情況是即使向ASML訂貨，也不一定買得到。“日本自2025年開始量產(chǎn)2納米”，即意味著日本在2025年擁有EUV設(shè)備，并熟練使用。
有夢(mèng)想的棒球青少年球員即使利用魔法變身成為了大谷翔平，沒有EUV光刻機(jī)，依然無法量產(chǎn)2納米。筆者很想問問，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的西川科長(zhǎng)如何看待以上問題點(diǎn)。

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