美國(guó)政府簽署了關(guān)于促進(jìn)在美國(guó)本土生產(chǎn)半導(dǎo)體的法案一一《CHIPS and Science Act（以下簡(jiǎn)稱為“芯片法案”）》，此法案不僅會(huì)對(duì)美國(guó)、對(duì)全球各國(guó)都會(huì)產(chǎn)生很大影響，甚至?xí)a(chǎn)生“惡劣影響”。此外，今年（2022年）下半年以來(lái)，美國(guó)一直在加強(qiáng)對(duì)中國(guó)的出口管控。這也將在各個(gè)方面產(chǎn)生不良影響。

　　本文中，筆者將著重論述美國(guó)“芯片法案”和美國(guó)對(duì)華政策產(chǎn)生的影響。美國(guó)引起的這波影響也將波及日本的半導(dǎo)體廠家和材料廠家。此外，筆者認(rèn)為，美國(guó)強(qiáng)化對(duì)華出口管控的起因在于俄烏沖突。

　　美國(guó)“芯片法案”的成立

　　2022年8月9日，美國(guó)拜登總統(tǒng)簽署“芯片法案”，法案中指出美國(guó)政府對(duì)美國(guó)的半導(dǎo)體生產(chǎn)和研究開(kāi)發(fā)給予527億美元（約人民幣3689億元）的補(bǔ)助。明細(xì)如下，對(duì)于赴美建廠的半導(dǎo)體工廠給與390億美元（約人民幣2730億元，其中，20億美元將用于汽車、安防系統(tǒng)半導(dǎo)體方向）、對(duì)研發(fā)和人才培養(yǎng)給予132億美元（約人民幣924億元）、對(duì)國(guó)際信息通信安全技術(shù)和半導(dǎo)體供應(yīng)鏈給與5億美元（約人民幣35億元）。

　　可享受上述美國(guó)“芯片法案”資金補(bǔ)助的半導(dǎo)體工廠如下圖1所示。主要為美國(guó)本土企業(yè)，如英特爾的亞利桑那工廠（投資300億美元，約人民幣2100億元）和俄亥俄工廠（投資200億美元，約人民幣1400億元）、Global Foundries（GF）、德州儀器（TI）的工廠、鎂光的存儲(chǔ)半導(dǎo)體工廠（投資400億美元，約人民幣2800億元）等。

　　有望享受美國(guó)“芯片法案”補(bǔ)助的海外企業(yè)有以下，受美國(guó)政府邀請(qǐng)赴美建廠的臺(tái)灣積體電路制造有限公司（以下簡(jiǎn)稱為：“TSMC”）的亞利桑那工廠（投資120億美元，約人民幣840億元）、欲與TSMC抗衡的三星電子的德克薩斯工廠（投資170億美元，約人民幣1190億元），SK集團(tuán)的半導(dǎo)體研發(fā)中心（合計(jì)220億美元，約人民幣1540億元）等。據(jù)英特爾等企業(yè)表示：“希望得到美國(guó)政府30%的補(bǔ)助金”?？偠灾?，上述企業(yè)都希望享受“芯片法案”的恩惠。然而，現(xiàn)實(shí)卻沒(méi)有那么容易！

　　美國(guó)提出的“自衛(wèi)手段”

　　美國(guó)拜登政權(quán)在發(fā)布“芯片法案”的同時(shí)，還指出：“芯片法案的目的在于削減成本、創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)、強(qiáng)化供應(yīng)鏈、牽制中國(guó)”，這明顯是美國(guó)的一種自保手段。此外，為了切實(shí)保證美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，美國(guó)政府還規(guī)定享受美國(guó)資金補(bǔ)助的企業(yè)在未來(lái)十年內(nèi)，禁止在中國(guó)投資、擴(kuò)大有關(guān)尖端半導(dǎo)體（比28納米更先進(jìn)的制程，實(shí)際為16/14納米以后的先進(jìn)制程）的活動(dòng)。

　　依照美國(guó)的要求，以下企業(yè)在未來(lái)十年內(nèi)將無(wú)法在中國(guó)擴(kuò)大投資，如TSMC的南京工廠（生產(chǎn)40納米一一16納米的邏輯半導(dǎo)體）、三星電子的中國(guó)西安工廠（生產(chǎn)3D NAND）、SK海力士的中國(guó)無(wú)錫工廠（生產(chǎn)DRAM）、大連工廠（原屬于英特爾，生產(chǎn)3D NAND）。

　　南京工廠的產(chǎn)量在TSMC集團(tuán)占比較少，但西安工廠生產(chǎn)的3D NAND占三星電子約40%的比例，大連工廠生產(chǎn)的3 DNAND占SK集團(tuán)約30%的比例，無(wú)錫工廠生產(chǎn)的DRAM占SK集團(tuán)約50%的比例。

　　因此，一旦三星電子和SK集團(tuán)接受美國(guó)“芯片法案”帶來(lái)的資金補(bǔ)助，將無(wú)法在中國(guó)工廠進(jìn)行投資，不僅無(wú)法生產(chǎn)最先進(jìn)的存儲(chǔ)半導(dǎo)體，甚至連擴(kuò)產(chǎn)也被限制。這對(duì)存儲(chǔ)半導(dǎo)體廠家而言簡(jiǎn)直是一場(chǎng)災(zāi)難?？赡軙?huì)有人說(shuō)：“那就不要接受美國(guó)的資金補(bǔ)助了！”在成本昂貴的美國(guó)投資建設(shè)半導(dǎo)體工廠、研發(fā)中心，如果總投資需要100億美元（約人民幣700億元），而政府計(jì)劃補(bǔ)助30億美元（約人民幣210億元），現(xiàn)在政府不再補(bǔ)助，對(duì)半導(dǎo)體廠家而言是一大損失。

　　如上所述，美國(guó)政府提出的“自衛(wèi)對(duì)策”對(duì)三星電子和SK集團(tuán)而言簡(jiǎn)直是“晴天霹靂”。不排除韓國(guó)半導(dǎo)體廠家停止赴美建廠的可能性。而且，這波影響可能波及日本的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備、材料廠家。

　　對(duì)日本的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備、材料廠家的影響

　　下面筆者將分別論述三星電子和SK集團(tuán)在接受和不接受美國(guó)資金補(bǔ)助的情況下，對(duì)日本半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備、材料廠家的影響。

　　（1）三星電子和SK集團(tuán)接受美國(guó)資金援助的情況。

　　如果三星電子和SK集團(tuán)接受美國(guó)政府資金援助，三星電子將會(huì)投資170億美元（約人民幣1190億元）在德克薩斯州建設(shè)Foundry工廠，SK集團(tuán)將會(huì)在美國(guó)建設(shè)半導(dǎo)體研發(fā)中心和清潔能源（Clean Energy）相關(guān)設(shè)施。如果半導(dǎo)體工廠得以在美國(guó)建設(shè)，日本的材料廠家也會(huì)相應(yīng)地在美國(guó)建設(shè)新工廠。此外，設(shè)備廠家也會(huì)相應(yīng)地在三星的工廠附件設(shè)立新?lián)c(diǎn)。因此，對(duì)日本的設(shè)備、材料廠家而言，這是一個(gè)擴(kuò)大美國(guó)業(yè)務(wù)的良機(jī)。

　　另一方面，三星電子和SK集團(tuán)又受到美國(guó)“芯片法案”的牽制一一未來(lái)十年內(nèi)無(wú)法向位于中國(guó)的存儲(chǔ)半導(dǎo)體工廠進(jìn)行投資或者新增設(shè)備。筆者在上文也提到了，對(duì)于存儲(chǔ)半導(dǎo)體廠家而言，如果無(wú)法投資新產(chǎn)品、增設(shè)新設(shè)備，無(wú)異于“束手待斃”。

　　上述影響也會(huì)波及到日本的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備、材料廠家。這是因?yàn)樵?020年以后，中國(guó)大陸地區(qū)已經(jīng)成為全球最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)，超過(guò)臺(tái)灣地區(qū)和韓國(guó)（如下圖2）。中國(guó)的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)自然也包括三星電子和SK集團(tuán)位于中國(guó)的分工廠。

　　因此，一旦三星電子和SK集團(tuán)接受美國(guó)的資金補(bǔ)助，日本、歐洲、美國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備廠家將會(huì)失去龐大的中國(guó)大陸地區(qū)的業(yè)務(wù)（如圖3）。由于韓國(guó)無(wú)法在中國(guó)大陸地區(qū)新建存儲(chǔ)半導(dǎo)體工廠，相應(yīng)地日本的材料廠家的業(yè)務(wù)也會(huì)下滑（如圖4）。正是因?yàn)橹袊?guó)大陸地區(qū)半導(dǎo)體設(shè)備、材料市場(chǎng)如此巨大，所以影響也非同小可。

　　（2）如果三星電子和SK集團(tuán)不接受美國(guó)的資金援助

　　那么，如果三星電子和SK集團(tuán)不接受美國(guó)的資金援助，將會(huì)發(fā)生什么呢？雖然我們無(wú)從得知SK集團(tuán)的半導(dǎo)體研發(fā)中心是什么樣，但三星電子的位于德克薩斯州的Foundry工廠如果沒(méi)有美國(guó)政府的資金補(bǔ)助，將會(huì)成為一處成本極其高昂的工廠。

　　我們假設(shè)建廠需要100億美元，政府補(bǔ)助30億美元。即原本三星電子計(jì)劃投資170 億美元（約人民幣1190億元）在德克薩斯州建Foundry工廠，美國(guó)政府對(duì)其補(bǔ)助約50億美元（約人民幣350億元），而三星電子為了維持在中國(guó)的生產(chǎn)，將無(wú)法享受這50億美元的補(bǔ)助。這將導(dǎo)致三星工廠喪失一定的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　由于美國(guó)對(duì)華管控愈發(fā)嚴(yán)格，無(wú)論三星電子和SK集團(tuán)是否接受美國(guó)政府的資金援助，都有可能對(duì)其位于中國(guó)的工廠造成打擊。理由如下。

　　美國(guó)禁止向中國(guó)銷售本土半導(dǎo)體設(shè)備

　　今年（2022年7月）有多家媒體報(bào)道指出，美國(guó)商務(wù)部對(duì)本國(guó)的應(yīng)用材料公司（AMAT）、Lam Research（Lam）、KLA提出了禁止向中國(guó)的Foundry工廠一一SMIC出口用于16/14納米以及更先進(jìn)制程的半導(dǎo)體設(shè)備。

　　SMIC原本就在美國(guó)的EL（實(shí)體清單）上，即禁止向SMIC銷售用于10納米以及更尖端制程的設(shè)備，此處禁止銷售的設(shè)備僅有荷蘭ASML的尖端EUV光刻機(jī)。SMIC是肯定無(wú)法采購(gòu)尖端EUV光刻機(jī)了，就連SK海力士的中國(guó)無(wú)錫工廠也無(wú)法采購(gòu)EUV光刻機(jī)用于生產(chǎn)DRAM。

　　此次美國(guó)商務(wù)的規(guī)定是進(jìn)一步強(qiáng)化了對(duì)華出口限制。此外，禁止向中國(guó)出口用于16/14納米以及更先進(jìn)制程的設(shè)備這一政策，很有可能也將適用于三星電子和SK海力士集團(tuán)位于中國(guó)的工廠。如果上述可能性為真，三星電子和SK海力士的存儲(chǔ)半導(dǎo)體工廠真的就面臨著“死亡”。

　　同時(shí)對(duì)日本的設(shè)備廠家、材料廠家也會(huì)帶來(lái)不良影響。即，如果沒(méi)有AMAT的成膜設(shè)備、Lam的干蝕（Dry Etching）設(shè)備、KLA的檢測(cè)設(shè)備，就無(wú)法構(gòu)筑16/14納米的生產(chǎn)產(chǎn)線。那么，半導(dǎo)體廠家也沒(méi)有必要引進(jìn)東京電子（TEL）的“涂布顯影設(shè)備（Coater Developer）”、SCREEN的清洗設(shè)備。此外，如果無(wú)法構(gòu)建16/14納米的生產(chǎn)產(chǎn)線，也就意味著有關(guān)硅晶圓、光刻膠、溶液等各類材料的業(yè)務(wù)也將消失。

　　然而，美國(guó)對(duì)中國(guó)的出口限制還不止于此。

　　ArF曝光機(jī)也將被禁止出口？

　　2022年7月22日，彭博社報(bào)道稱，SMIC已開(kāi)始出貨7納米產(chǎn)品。7納米制程采用的是ArF浸沒(méi)式與SAQP（Self-Aligned Quadruple Patterning，自對(duì)準(zhǔn)四次成型技術(shù)）的結(jié)合技術(shù)。有人推測(cè)是SMIC通過(guò)解析TSMC的7納米產(chǎn)品，才得以研發(fā)和生產(chǎn)成功。

　　TSMC的7納米工藝與英特爾的10納米工藝的微縮性基本一致，但英特爾在2016年沒(méi)有成功量產(chǎn)10納米，五年后，依然原地踏步，因此，雖說(shuō)SMIC生產(chǎn)出了7納米產(chǎn)品，還是令業(yè)界很震驚的。

　　此外，美國(guó)決不允許上述事情的再次發(fā)生，因此，有人預(yù)測(cè)，美國(guó)政府很有可能要求ASML和尼康，禁止對(duì)中國(guó)出口ArF浸沒(méi)式光刻機(jī)。如果上述預(yù)測(cè)成真，SMIC不僅無(wú)法生產(chǎn)7納米產(chǎn)品，更無(wú)法生產(chǎn)38納米以后的半導(dǎo)體（38納米是ArF浸沒(méi)式分辨率的極限）。另外，甚至也有可能波及到三星電子和SK海力士在中國(guó)的存儲(chǔ)半導(dǎo)體工廠。

　　那么，美國(guó)究竟是為什么要徹底打擊中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)呢（包括韓國(guó)在華工廠）？要知道美國(guó)的這些管制措施將給韓國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)的半導(dǎo)體廠家、日本歐洲美國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備廠家和材料廠家?guī)?lái)極大的損失。

　　美國(guó)強(qiáng)化對(duì)華管控的理由

　　在中國(guó)于2015年發(fā)布的“中國(guó)制造2025”中，提到要在航空和科技領(lǐng)域獲得進(jìn)步的內(nèi)容。美國(guó)政府了解到這一內(nèi)容，勢(shì)必要打壓中國(guó)。實(shí)際上，對(duì)于原在全球5G技術(shù)方面領(lǐng)先的華為公司，美國(guó)已經(jīng)實(shí)施了打壓手段。

　　原來(lái)不在美國(guó)實(shí)體清單上的SMIC居然成功研發(fā)和生產(chǎn)出了7納米，這對(duì)美國(guó)而言是無(wú)法接受的事實(shí)！因此，美國(guó)決定禁止對(duì)華出口16/14納米以后的相關(guān)設(shè)備，甚至正在謀劃禁止對(duì)華出口ArF浸沒(méi)式光刻機(jī)。

　　美國(guó)牽制中國(guó)的另一個(gè)原因在于俄烏沖突。

　　中國(guó)對(duì)俄出口半導(dǎo)體量驟增

　　自俄烏沖突以來(lái)，已經(jīng)過(guò)去七個(gè)月了，時(shí)至今日，沖突還沒(méi)有要結(jié)束的征兆。筆者在此真心希望戰(zhàn)爭(zhēng)可以早日結(jié)束。

　　下面我們從半導(dǎo)體的觀點(diǎn)進(jìn)行分析。無(wú)論是任何一種武器，都需要半導(dǎo)體，而且是高性能半導(dǎo)體。是什么企業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的這些半導(dǎo)體呢？筆者試著做了一下調(diào)查，發(fā)現(xiàn)俄羅斯也有半導(dǎo)體廠家（如下圖5）。Baikal Electronics和Moscow Center of SPARC Technologies（MSCT）是屬于半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司（Design，F(xiàn)abless），具有設(shè)計(jì)16納米CPU的實(shí)力（其實(shí)力在日本之上）。

　　另外，Micron Group是一家可以生產(chǎn)65納米半導(dǎo)體的代工廠（Foundry），但是令人遺憾的是Micron Group無(wú)法為Baikal Electronics和MCST代工生產(chǎn)16納米的CPU。

　　那么，究竟是哪家企業(yè)在生產(chǎn)呢？推測(cè)應(yīng)該是TSMC和SMIC（下圖6）。俄烏沖出剛剛開(kāi)始，TSMC就立即停止了對(duì)俄出口半導(dǎo)體。

　　上圖可以看出，在臺(tái)灣地區(qū)停止對(duì)俄出口后，中國(guó)對(duì)俄出口驟增。上圖6中的金額為邏輯半導(dǎo)體和存儲(chǔ)半導(dǎo)體的合計(jì)金額，業(yè)界有人推測(cè)邏輯半導(dǎo)體為SMIC生產(chǎn)的。那么，存儲(chǔ)半導(dǎo)體是由哪家企業(yè)生產(chǎn)的呢？NAND很有可能是紫光集團(tuán)旗下的YMTC（長(zhǎng)江存儲(chǔ)）。也有可能是三星電子位于西安的工廠。另外，目前中國(guó)還無(wú)法真正量產(chǎn)DRAM，所以業(yè)界有人推測(cè)對(duì)俄出口的DRAM很有可能是SK海力士無(wú)錫工廠生產(chǎn)的。

　　因此，有人認(rèn)為美國(guó)之所以徹底打擊中國(guó)，是因?yàn)橹袊?guó)對(duì)俄大量出口半導(dǎo)體。如果中國(guó)對(duì)俄出口的半導(dǎo)體中有三星電子和SK海力士生產(chǎn)的存儲(chǔ)半導(dǎo)體，那么美國(guó)很有可能也會(huì)對(duì)韓國(guó)的半導(dǎo)體工廠實(shí)施嚴(yán)格管控。

　　如果美國(guó)政府要求禁止向韓國(guó)在華存儲(chǔ)半導(dǎo)體工廠銷售16/14納米以后的設(shè)備和ArF浸沒(méi)式光刻機(jī)，那么韓國(guó)的存儲(chǔ)半導(dǎo)體廠家將面臨極大的危機(jī)。同時(shí)，日本、歐洲、美國(guó)的設(shè)備、材料廠家的業(yè)務(wù)也將驟減。雖然是為了緩和俄烏沖突，卻使半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)陷入了困境。未來(lái)將如何發(fā)展，讓我們靜觀其變。