美国半导体行业协会：无法容忍全球供应链被破坏
作者：錢童心 責編：寧佳彥
美國半導體行業協會（SIA）總裁兼CEO諾弗爾（John Neuffer）在中國發展高層論壇上表示，芯片行業高度依賴全球供應鏈，沒有一個國家可以完全讓芯片供應鏈自主化，政府應該減少對芯片技術出口的限制，加大對基礎研究對投入，以推動半導體行業的創新。
美國半導體行業協會代表了美國超過98%的半導體行業企業。諾弗爾表示，半導體是繼石油之后，全球貿易額第二大的行業，也是真正依賴于全球化供應鏈的行業。
“半導體行業肩負重任，無論是能源、交通、醫療等傳統行業，還是AI、無線網絡、量子技術等新興行業，都高度依靠半導體的發展，如果供應鏈受到影響，行業發展無從談起。”諾弗爾表示，“我們無法容忍全球供應鏈被破壞和失敗的結果，應該尋求更多的合作。”
2020年，全球半導體行業的貿易突破記錄，銷售額增長6.8%至4400億美元。根據SIA的預測，2021年全球半導體銷售增速將達到8.4%。
就在前兩天，中國半導體行業協會理事長周子學表示，2020年中國芯片產業銷售額增長17.8％，達到8911億元人民幣，國際合作是解決芯片危機的唯一途徑。
半導體行業是自由貿易的受益者，美國主要負責芯片的研發，亞洲進行半導體的晶圓制造，中國進行半導體的封裝測試等。“如果沒有深度的供應鏈和很高的生產效率，那么我們是無法將數百億個晶體管集成到一個芯片上的。”諾弗爾說道。
但近幾個月來，全球對于芯片的需求出現激增，恐慌性的購買進一步壓縮了芯片的產能，甚至抬高了所有芯片的價格，即便是科技含量較低的組件的成本。
一家自動駕駛技術廠商負責人告訴第一財經記者，該公司已經難以從過去的渠道購買到某公供應商提供的自動駕駛芯片，目前正在尋求從另一家供應商處購買芯片，但仍然遇到困難。“現在價格是最后考慮的問題，問題是有錢都買不到芯片。”他對第一財經記者說道。
全球的芯片供應短缺也使得供應鏈問題成為今年中國發展高層論壇最受關注的話題之一。高通公司CEO史蒂夫·莫倫科普夫（Steve Mollenkopf）表示，他在緩解芯片短缺的努力中看到了“進步”。他說道：”對于舊版本芯片的響應速度可能會更快。”美光科技公司總裁兼CEO桑杰·梅羅特拉（Sanjay Mehrotra）也在同一場討論會上表示，該公司將根據市場對產品不斷增長的需求來增加供應。
諾弗爾表示，盡管疫情對半導體行業的運營產生了影響，但是行業展現了超強的韌性，渡過了難關。“這也是受益于全球化的本質，使得行業能夠在疫情中快速響應。”他說道，“但是最近我們在全球范圍看到了反全球化的趨勢，甚至一些以國家安全為由推行貿易保護主義的做法。”
諾弗爾認為，國家安全不應成為貿易保護主義的借口。“大多數的芯片不應該引發安全的擔憂，我們應該盡量減少對技術出口的限制，政策的制定也應該盡量避免對技術的發展造成不利影響。”他說道。
他警告技術脫鉤對行業供應和銷售產生的影響。”全球化的過程中，沒有一個國家可以做到供應鏈的完全自主化，半導體行業仍然需要依靠全球化的供應。”諾弗爾表示，“政府不應一味追求供應鏈的本土化，而是應該加強供應鏈韌性，并擴大市場準入和需求，使得半導體的關稅體系更加友好。”
諾弗爾還對半導體行業的國際貿易規則提出建議，他認為，WTO對于行業而言非常重要，而在新的經濟形勢下，應該尋求新的方式和規則來促進貿易，同時，政府應該加大對基礎研究領域的投入，保證行業人才的培養，以技術推動行業發展。
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【中美半導體產業技術和貿易限制工作組成立：促進信任探討對策】
中、美兩國半導體行業協會經過多輪討論磋商，今天宣布共同成立“中美半導體產業技術和貿易限制工作組”，將為中美兩國半導體產業建立一個及時溝通的信息共享機制，交流有關出口管制、供應鏈安全、加密等技術和貿易限制等方面的政策。
兩國協會希望通過工作組加強溝通交流，促進更深層次的相互理解和信任。工作組將遵循公平競爭、知識產權保護和全球貿易規則，通過對話與合作解決中美兩國半導體產業的關切，為建立穩健、有彈性的全球半導體價值鏈共同做出努力。
工作組計劃每年兩次會議，分享兩國在技術和貿易限制政策方面的最新進展。根據雙方共同關注的領域，工作組將探討出相應的對策建議，并確定需要進一步研究的內容。今年的工作組會議將在線上舉行，今后視疫情緩解情況，將召開面對面會議。
根據磋商結果，雙方協會將各自委派10家半導體會員公司參加工作組，各自分享相關信息并進行對話，雙方協會將負責工作組的具體組織工作。
【光刻機能救中國半導體嗎？】
2021年對中國半導體產業來說，或許是一個“時來運轉”的年份。
一月份，鐵了心要封鎖中國科技的特朗普競選失敗，灰溜溜地離開了白宮。以至于繼任者會不會“蕭規曹隨”延續特朗普的政策之類的問題都沒什么討論的必要了，畢竟，不論誰在白宮當總統，情況都要比特朗普好太多。
昨天，又有一個好消息傳來——中芯國際剛剛獲得了14nm光刻機的供貨許可，今年將計劃斥資12億美元來購買荷蘭ASML（阿斯麥）公司的光刻機。經過了去年那個充滿了動蕩和制裁的夏天，中國半導體產業似乎又回到正常的發展軌道上了。
但問題是：光刻機，救不了中國半導體。
或許是光刻機太過于特殊，以至于我們已經把它看做了半導體行業“救命稻草”的代名詞。但實際上，光刻機只不過是漫長芯片生產線上的一個部件而已。一條生產線上少說也有幾十上百種設備，單純地進口一個光刻機，顯然并不能從根本上解決問題。
當公眾將關注的重點全部都放在了光刻機這一種設備身上的時候，我們不自覺地就“失焦”了——我們漸漸地忽略了那些和光刻機一樣重要，卻沒它那么出名的半導體裝備。
俗話說得好，“工欲善其事必先利其器”，半導體行業里更是信奉“一代裝備，一代芯片”，半導體裝備的水平決定了芯片的水平。
當人們都還在操心“中國芯片”的時候，老司機們的關注重點早就全都放在了諸如北方華創、上海微電子這樣的企業上了。套用那句名言就是——“不要問芯片怎么樣，要問設備怎么樣！”
半導體設備體系有多復雜？
半導體裝備是一個極其復雜的系統。
常規來看，諸如臺積電、中芯國際這樣的大型晶圓廠往往會劃分七個獨立的區域來完成芯片制造的不同工序，不同的區域中之中，安裝相應的設備和準備的材料也不盡相同。
這七個區域分別是：擴散（Thermal Process），光刻（Photo-lithography）、刻蝕（Etch）、離子注入（Ion implant）、薄膜生長（Dielectric deposition）、拋光（CMP）、金屬化（Metalization）。
具體來看，每個區域又需要如下設備來完成相應的工藝：
粗略來看，半導體裝備至少也有20幾種，光刻機不過只是其中一個而已。“一代設備，一代芯片”，除了光刻機之外，其他的設備也都需要達到足夠先進的水平才能滿足高級制程工藝芯片生產的需要。
以中芯國際位于天津的T3 12寸集成電路生產線項目為例：
在一個成熟的、月產1萬片12寸晶圓的生產線上，
擴散設備需要22臺，CVD設備需要42臺，
涂膠去膠設備需要15臺，光刻機需要8臺，
刻蝕設備需要25臺，離子注入設備需要13臺，
PVD設備需要24臺，研磨拋光設備需要12臺，
清洗設備需要17臺，檢測設備需要50臺，
測試設備需要33臺，其他各種設備需要17臺。
所以，半導體行業是不折不扣的重資產行業——錢基本上都用在買設備上了。而上述的這些晶圓處理設備又是設備中最為重要的組成部分，占了設備投資總額的80%。
如果只是設備種類多，倒也沒什么稀奇的。但隨著如今芯片的制程工藝越來越走向物理極限，隨著臺積電、三星這樣的大廠開始試制5nm制程的芯片，芯片加工工藝的復雜度也越來越高，所需要的工序也越來越多。
尤其是當制造工藝達到了22nm以下的時候，傳統的沉浸式光刻技術已然無能為力，必須使用多重曝光技術。因此，整個芯片的工藝步驟直接突破了1000步的大關。
工序變多了，工藝變復雜了，生產時間也就拉長了——為了保證產能，工廠必須要在生產線上安裝更多的設備。因此，在同樣的產能下，先進工藝生產線所需要的設備數量遠遠高于非先進工藝的生產線。
目前，中國國產晶圓廠絕大多數產品的工藝制程仍然相對落后。即便是對于中芯國際這樣的頭部晶圓廠，14nm/28nm制程的產品也僅僅占比14.6%，占絕大多數份額的仍然是45nm以上制程的產品。
由此我們也可以推斷：國內晶圓廠確實缺乏高端、先進的生產設備，整體水平相較于臺積電和三星這樣的同行較為落后。
在外部封鎖越來越嚴苛的當下，如果國內半導體裝備產業一日不能提供足夠先進的設備，那么國內的晶圓廠就一日沒辦法生產更先進的芯片。
國產半導體裝備
發展情況
綜合上圖的信息，我們大概可以得到這樣的兩個結論：
第一，中國半導體裝備的產業鏈很完整。擴散、光刻、刻蝕、薄膜生長......半導體產業中的各種核心設備，我們都能生產。
第二，中國半導體整體落后外國1-2代，部分產品落后3代以上。國際領先水平已經達到了7nm，而我們的整體水平還停留在28nm。少數產品達到了國際先進水準（中微半導體刻蝕機），而另外的少數產品落后外國3代（國產光刻機）。
說實話，最后分析出了這個結果，我是很欣慰的——落后不要緊，偏科才要命。雖我們目前的水準不如美國、日本這樣的老牌半導體強國，但我們的產業的完整程度和他們比起來并不弱。
如今，集成電路的工藝制程已經越來越逼近物理的極限，每往前走一步都要付出巨大的努力，國外廠商的研究速度已經放緩。客觀來看，中國的半導體產業獲得了一個非常短暫又寶貴的窗口期。
只要我們能繼續堅持下去，遲早有一天能夠追上。
美國的制裁就像一根彈簧——你強它就弱，你弱它就強。一件先進的裝備，如果我們沒有，那么制裁和封鎖的大棒就會砸在頭上。而如果我們有了，對方瞬間就會知趣地解除限制。
2015年2月4日，美國商務部下屬的產業安全局簽署了一份命令，解除了針對中國的“刻蝕機禁令”，其理由便是“中國已經從事實上獲取了來自中國企業的、和美國產品數量、品質相當的刻蝕設備，繼續實施國家安全出口管制措施已然毫無意義。”
我們有信心追趕世界先進水平，我們也知道只要自己能做出來，禁令就會解除。那么，擺在中國半導體裝備企業面前的問題就只剩下一個——如何盡快地追趕先進水平。
尾聲：如何追趕
中國半導體裝備產業的發展速度和研發實力是很強的，實際上，我們并不用擔心中國科研人員的水平和國家政策方面的支持。
中國半導體裝備企業最缺的東西，其實是機會。
根據北方華創董事長趙晉榮的觀點，中國半導體裝備產業的強項在于研發速度和服務質量，弱勢則在于起步較晚、缺少產業內的口碑和影響力。
半導體行業是絕對的重資產行業，晶圓廠采購設備必然慎之又慎，一旦出現問題，帶來的損失將不可估量。另外，晶圓廠對于技術升級的需求極高，必然堅持選擇能力范圍內最尖端的技術。
在這樣的因素作用下，晶圓廠更多考慮的是設備的可靠性和先進程度，關鍵在于快速、穩定地實現先進工藝的量產。因此，晶圓廠對于設備質量有嚴格的要求，往往傾向于購買早已成熟的外國設備。
國產設備由于起步較晚，一方面普遍落后世界先進水平，另一方面也缺少業內的口碑，也就很難進入大型晶圓廠的采購名單。
臺積電、三星之類的大廠不買國產設備，國內的晶圓廠看了之后，自然也“求穩”，轉身選擇購買進口設備。因此，國產半導體設備的市場占有率即使是在中國市場上也不太好看。
這種現象帶來的負面影非常嚴重——芯片的生產不是設備到位就能立刻開始進行的，不同的芯片，加工的工藝也不盡相同。生產線上的幾十上百種設備，按照什么順序、什么時候用什么設備，怎么使用這些設備都需要復雜、嚴格的論證和試生產。國產裝備不被采購，連試生產的機會都沒有，自然也就沒有在實踐中快速改進的機會。
在半導體產業中，裝備生產商和晶圓廠之間是密切合作的關系——裝備生產商需要根據晶圓廠反饋的一線生產信息來改進設計，晶圓廠也會投資裝備生產商來研發領先對手的裝備。荷蘭光刻機巨人ASML先后就接受了英特爾、臺積電和三星總計超39億歐元的投資，恰恰就是這種關系的體現。
從客觀上來說，美國的封鎖反而給中國的半導體廠商提供了絕好的機會——受到禁令影響的中國晶圓廠由于很難再采購國外設備，只能選擇和國產裝備商合作，整個產業鏈也都在積極進行“國產替代”——在正常情況下需要付出大量成本才能做成的事情，在禁令作用下卻迅速推進了。
中芯國際作為中國最大的晶圓廠，由于受到了美國的制裁，如今只能采購國內的半導體設備。借助中芯國際，國產裝備也就提高了在產業內的認可度，各大廠商也會更加愿意選擇國產設備。現在，已經有很多國內晶圓廠主動向北方華創、中微半導體這樣的企業尋求合作了。
現在，國產設備企業的產品已經開始呈現“0-1-n”的迭代特點，實現了核心技術“從零到一”的突破后，剩下的“從1到n”的改良式進步就會快很多。
正如前文我們所說，中國半導體裝備產業鏈很完整，各個領域也都取得了一定的突破，和外國的整體差距正在逐漸縮小。國內的設備廠商目前處于“從零到一”和“從1到n”之間的區域，假以時日，就能夠進入國際先進水平。
中國的半導體產業，即將進入屬于它自己的良性循環。
現在，中芯國際又能夠正常購買ASML的14nm制程光刻機了。這不是因為美國人大發慈悲，而是因為中芯國際已經可以成熟量產14nm制程芯片了。
荷蘭進口的光刻機，是結果而不是原因。
光刻機救不了中國半導體，但中國人的智慧與汗水可以。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的美国半导体行业协会：无法容忍全球供应链被破坏的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
