在半導體逆全球化陰霾下，各國在半導體供應(yīng)鏈上都做了哪些努力？
近期在臺積電亞利桑那州工廠的遷機儀式上，張忠謀也表示“（半導體行業(yè)）全球化幾乎已經(jīng)死亡，自由貿(mào)易也快死了。很多人仍然希望他們能回來，但我認為他們不會回來。”
籠罩在半導體逆全球化陰霾下，全球幾大核心玩家，近期也是大動作連連。
? 美國：制造大廠回流，上游材料配套完善
為提升自身的半導體制造業(yè)特別是彌補先進工藝的“落差”，美國一方面祭出《芯片法案》真金白銀大舉投入，另一方面，全力支持英特爾IDM2.0戰(zhàn)略落地以及IBM、美光等一眾嫡親在半導體制造的投入，并且恩威并施讓代工業(yè)巨頭臺積電、三星到美國投入巨資建設(shè)先進工藝廠。
對此，各家晶圓制造大廠紛紛響應(yīng)：英特爾200億美元新工廠在美奠基；美光宣布計劃投資150億美元在愛達荷州博伊西市建立新工廠，并將在未來20年內(nèi)斥資1000億美元在美國紐約州興建大型晶圓廠；韓國SK集團在美國密歇根州建立名為SK Siltron CSS的半導體晶圓廠；臺積電將5nm、3nm技術(shù)紛紛導入...
隨著本土晶圓廠未來的持續(xù)擴產(chǎn)將會帶來上游產(chǎn)業(yè)鏈的強勁需求，供應(yīng)鏈安全也將成為其戰(zhàn)略中的重要一環(huán)。設(shè)備和材料作為半導體制造行業(yè)的支撐產(chǎn)業(yè)，也將是未來建設(shè)的重點對象。
由于美系設(shè)備產(chǎn)品是全球龍頭，基本無供應(yīng)短板，而以硅片、電子氣體、濕電子化學品為代表的半導體材料，市場龍頭多位于日韓、歐洲，預計會是未來重點發(fā)展對象。以濕電子化學品為例，techcet預計，美國半導體制造用濕化學品需求2022年將超過21萬噸，并且隨著該國本土晶圓制造產(chǎn)能未來進一步激增，濕化學品供應(yīng)預計將趨于緊張。
對此，材料端廠商也是積極響應(yīng)：化學品供應(yīng)商已承諾支持芯片法案通過后的美國本土擴產(chǎn)潮，關(guān)東化學、三菱瓦斯等公司也已經(jīng)宣布擴產(chǎn)計劃；環(huán)球晶圓已于美國時間12月1日舉行得州12英寸新廠GlobalWafers America動土典禮，這是美國近20年來首座硅晶圓（硅片）廠。
? 歐洲：旨在到2030年將其全球半導體市場份額從10%翻番至至少20%
在過去的幾個月里，歐盟一直在討論對半導體行業(yè)的補貼問題，并繼續(xù)對《歐洲芯片法案》的落地情況征求業(yè)內(nèi)意見，歐盟旨在到2030年將其全球半導體市場份額從10%翻番至至少20%。
歐版《芯片法案》旨在減少歐盟半導體產(chǎn)業(yè)的脆弱性和對外國參與者的依賴，提高聯(lián)盟在芯片領(lǐng)域的供應(yīng)安全、彈性和技術(shù)主權(quán)，它將調(diào)動430億歐元的公共和私人投資，包括專用于“歐洲芯片計劃”的33億歐元。歐洲理事會現(xiàn)在一份新聞稿中表示，“地平線歐洲”計劃中的16.5億歐元應(yīng)專門用于研究和創(chuàng)新。
那么歐盟的投資規(guī)模是否足以實現(xiàn)戰(zhàn)略自主？
首先，不可能實現(xiàn)絕對的戰(zhàn)略自主權(quán)，因為對第三國的依賴可能仍然存在，包括稀土元素和先進半導體制造所需的其他生產(chǎn)材料。然而，生產(chǎn)這些材料的國家——尤其是中國——可能仍將依賴美國和歐盟的設(shè)計或制造設(shè)備。由此產(chǎn)生的相互戰(zhàn)略相互依存需要謹慎管理，理想的方式是改善而不是破壞戰(zhàn)略穩(wěn)定。
其次，半導體市場將需要巨額投資，從現(xiàn)在到 2030 年的資本支出估計為 8250 億美元。單個晶圓廠可能需要高達 200 億美元。為了實現(xiàn)歐盟 20% 生產(chǎn)份額的目標，歐洲的總半導體資本支出必須約為1640 億美元。美國要想從目前的 12% 恢復到 1990 年代的 37% 份額，需要超過 3000 億美元。
目前尚不清楚政策計劃資金之間與投資需求之間的資金差距將如何填補，但必須進行進一步的戰(zhàn)略性財務(wù)規(guī)劃，以增強實現(xiàn)戰(zhàn)略自主權(quán)的努力的可信度。
韓國半導體設(shè)備國產(chǎn)化率20-30%
去年，韓國半導體制造商的投資是有史以來最大的。隨著半導體供應(yīng)短缺，需求激增，市場顯著增長。半導體設(shè)備市場也在蓬勃發(fā)展，但與海外企業(yè)相比，韓國企業(yè)的收益較弱。這是由于半導體先進工藝裝備韓國國產(chǎn)化率低所致。
據(jù)了解，韓國半導體設(shè)備國產(chǎn)化率為20-30%。雖然刻蝕、沉積等半導體核心工藝設(shè)備國產(chǎn)化比例正在提高，但整體占比并不大。這意味著韓國高度依賴外國。存儲器是韓國半導體產(chǎn)業(yè)成長動能，但是代工設(shè)備市場處于起步階段。具有高增長潛力的代工工藝由應(yīng)用材料、ASML、東京電子（TEL）、Lam Research、KLA等國外公司主導。
在這種情況下，韓國半導體設(shè)備需要依賴進口。根據(jù)韓國海關(guān)的進出口貿(mào)易統(tǒng)計，去年半導體設(shè)備的貿(mào)易差額為134億美元。與上一年相比，增加了59%（84億美元）。
在日本限制出口之后，半導體和顯示材料成功國產(chǎn)化的成功案例層出不窮。但是，關(guān)鍵材料仍然高度依賴日本。半導體和顯示廠商也在努力提高國產(chǎn)材料的比重，但無論是性能還是量產(chǎn)能力，都難以超越日本。先進材料高度依賴日本進口，其他原材料高度依賴中國進口。
高端技術(shù)的自主性只能通過加大研發(fā)投入來解決。由于韓國上游配套企業(yè)都為中小企業(yè)，難以承受巨額的研發(fā)成本。
韓國半導體工業(yè)協(xié)會執(zhí)行副會長 Ki-hyeon Ahn 表示，解決半導體供應(yīng)鏈問題的方法之一是本地化。
在新政府中，許多聲稱呼吁推出支持中小企業(yè)研發(fā)的政策，例如，中型企業(yè)研發(fā)稅收抵免25％。由于韓國有三星電子、SK海力士、三星顯示器公司和LG Display 等，因此還需要進一步加強公司之間的本地化合作生態(tài)系統(tǒng)的政策。
? 日本：發(fā)力先進制程，引入先進技術(shù)，擴大光刻機生產(chǎn)
在半導體產(chǎn)業(yè)第一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移時，日本一度是比肩美國的全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋強國。由于新一輪的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移以及半導體下游需求結(jié)構(gòu)的變更等因素，日本半導體產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢逐漸褪去，僅在上游的設(shè)備與材料端仍能保持龍頭地位。就晶圓制造能力而言，目前，日本工廠只能生產(chǎn)40納米產(chǎn)品。
為了在日本生產(chǎn)用于超級計算機和人工智能（AI）等的下一代半導體，豐田汽車、索尼集團、NTT等約10家企業(yè)聯(lián)合成立了一家新公司Rapidus，共同推進技術(shù)開發(fā)，聯(lián)合與日本國外市場競爭。除了豐田等3家企業(yè)外，軟銀、NEC、電裝、三菱日聯(lián)銀行、鎧俠也將出資。日本政府也宣布將出資700億日元支持。
Rapidus旨在大規(guī)模生產(chǎn)2納米制造技術(shù)，目前量產(chǎn)產(chǎn)品推進到3納米。該計劃是在2020年代后期建立一條生產(chǎn)線，并在2030年左右開始半導體的制造業(yè)務(wù)。
此外，日本經(jīng)產(chǎn)省已向臺積電、美國芯片制造商美光、鎧俠及其美國合作伙伴西部數(shù)據(jù)提供補貼，以擴大其在日本的芯片生產(chǎn)。其中，臺積電日本熊本廠于2022年開始建設(shè)，計劃于2024年底開始投產(chǎn)。為了滿足市場需求，除了之前的宣布采用22/28納米工藝并將月產(chǎn)能提高到55,000片12英寸晶圓外，還將利用12/16納米FinFET工藝技術(shù)增強該廠生產(chǎn)能力。臺積電副總經(jīng)理侯永清表示將根據(jù)熊本廠建設(shè)情況決定是否再建新廠（可能導入6/7nm制程）。
此外，作為全球唯二對外供應(yīng)前道光刻機設(shè)備的國家，日本也正發(fā)力光刻機產(chǎn)能的擴張并布局先進技術(shù)。其中，佳能公司宣布將在宇都宮地區(qū)新建工廠，擴大其半導體光刻設(shè)備產(chǎn)能，此舉是為了應(yīng)對中長期需求的增長，新工廠計劃投資額約380億日元，計劃在2023年下半年開工，2025年上半年建成投產(chǎn)，這也是該公司21年來首度擴產(chǎn)。該工廠除了生產(chǎn)其現(xiàn)有的光刻機系列產(chǎn)品，還將生產(chǎn)納米壓印光刻設(shè)備（如使用納米壓印制造先進制程芯片，成本將比現(xiàn)有EUV光刻機降低40%，能耗減少90%，有望成為EUV光刻的替代工藝）。尼康公司于今年八月提出半導體光刻設(shè)備新的業(yè)務(wù)發(fā)展目標，即到2026年3月為止的財年，將光刻機年出貨量較目前的三年平均水平提高一倍以上。
不難發(fā)現(xiàn)，各國均圍繞著先進制造的本土化以及對上游配套進行補短板，而非此前的比較優(yōu)勢放大，供應(yīng)鏈安全逐漸成為各國半導體產(chǎn)業(yè)繞不開的一環(huán)。
目前，大多數(shù)的計劃已經(jīng)開始逐步推進，后續(xù)存在諸多不確定性，許多項目可能會不了了之，但從中反映出的各國未來在先進芯片制造上的角逐，以及對供應(yīng)鏈逆全球化的預期，仍值得關(guān)注與思考。
