从这个图（本来想上一张中文图，但很多中文说法和日文我理解上有差异，所以用了日本资料的图）上可以看出，半导体制造其实是一个非常复杂的过程，需要用到各种材料和装置。一般分成前工程和后工程。
前工程主要是半导体芯片成型的晶圆加工、氧化、光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、清洗、抛光、扩散等。
后工程主要是分选、测试、划片、贴片等等。按日本半导体装置协会，共分了7个大分类，35个小分类。前工程和后工程使用的技术和装置也完全不同。
光是制造还不是半导体的全部。电路设计里使用的EDA和核心IP（知识产权）也是前段的大头，这块也是附加价值最高的部分，美国和欧洲占到了90%。其他设计电路设计部分，基本计算机能的半导体美国的设计接近70%，内存半导体的设计韩国接近60%，此外，DAO（discrete、analog、其他）设计美国也占到了4成左右。可以说这些设计能力，才是美国能持半导体领域牛耳的主要原因。
半导体的制造装置方面，美国、欧洲、日本加起来占了整体的90%以上。比如说前工程的光刻机，制造20纳米以下半导体需要的第五代EUV（极紫外光刻机）设备，基本是欧洲荷兰的ASML一家独占。第四代的DUV（步进扫描投影式光刻机），目前也基本也被欧洲系和日系企业垄断。
日系企业，在前工程的涂布设备（东京电子）在全球占有率达到87%，同时在FPD制造设备中，蚀刻机设备占有率达到71%，后工程的分选、测试、划片方面也占到全球最大份额。
成生产能力看，最先进的10纳米以下半导体的生产基本被台湾台积电一家垄断，韩国和美国也有一部分生产能力（图表3）。半导体的生产技术基本都集中在东亚地区。
那中国的半导体情况如何呢？
整个半导体制造流程中，国产化程度由高到低大概如下图所示：
日文里的“露光”，用中文翻译就是光刻机。中国的国产化率几乎为0。也是现在中国最头疼的事情。中国到底能镜头能达到多少精度？根据各种报道，大概是90MN的精度。
从技术来说，中国是设计能力落后于美国，材料纯度落后于日本，生产能力落后于韩国和台湾地区，光刻机精度智能到90nm。但是中国是最大市场，全世界51%的半导体是中国在用。
所以大家看出来，全世界的半导体，是一个六极世界。
美国：主要是EDA（电子设计自动化）、核心IP、制造装置、设计等。美国把附加价值最大的产业留在美国了，可以说是所有半导体的源头，所以美国的在半导体领域里的附加价值最大，达到35%，但美国的半导体生产能力并不算高，大约占全球的11%。
日本：主要是半导体材料、半导体制造装置、制造业需求方面很强。从半导体附加价值来说，达到13%，半导体生产能力大概占全球的15%。
中国大陆：主要是生产能力和需求能力，其他能力一般。但是中国是世界工厂，是全世界半导体最大的消费市场，全世界51%的半导体在中国消费。半导体附加价值来说大概是11%，半导体生产能力大约占全球的16%。
韩国：主要是代工半导体的生产能力和内存半导体的设计能力，附加价值16%，半导体生产能力占全球的23%
台湾：主要是先进半导体的生产能力。附加价值10%，半导体生产能力占全球的21%
欧洲：最先进的光刻机生产技术，制造业需求方面很强。附加价值达到10%，但半导体生产能力比较低下，只有全球的5%。
从这个流程图可以看出，其实半导体业界缺了谁都不行，大家都是掌握了整个流程的一部分，大家也都是你中有我，我中有你，互相有投资。当然，相对来说，韩国和中国大陆由于不掌握绝对的设计能力，所以相对容易被替代掉。
中国也意识到半导体核心技术不掌握在中国手上，提出了2025年计划，要半导体国产化率达到70%，虽然现在这个目标看来是很难完成了，根据日本媒体的测算，在2022年底，中国的半导体国产化预测值大概是25.61%。远远不及预期。
这也反应了半导体流程复杂，并不是短时间能弥补差距的。但就这样，也比7年前提高了15%的自给率，从10%提高到了25%，成绩相当不错，这下就把韩国的大部分饭碗给抢走了。还一举扭转了韩中之间30年的贸易顺差，现在中国是韩国的最大贸易逆差国了。从原来的韩国客户变成了韩国的贸易对手。
韩国为什么今年会低头去日本认错，这是最大理由之一，这部分内容可以去看我之前发的视频。
放任中国这样下去，都不需要中国吃透所有半导体制造设计流程，只要中间环节有一项在技术上被中国完全吃透，再被中国用低价优势垄断，对美国来说就很麻烦了。所以特朗普任上发动了对中国的半导体制裁措施。而到了拜登时期，更是大幅度强化了对中国的制裁措施。具体差别如下：
从这个图可以看出，2022年10月以前的规定，主要是从禁输出黑名单和最终需要者的观点来规定的。
比如把中国某半导体大企业列入禁输出黑名单，原则上禁止卖给它最先进的半导体。并且对一部分企业，禁止使用美国的技术用于制造最先进的半导体。
理论上说，这已经算是非常严格的措施了，但在美国还认为太宽松了。因为22年10月以前的规定只规定了部分中国半导体企业，只规定了10nm以下的半导体和高新能新技术的范围。中国完全可以钻空子，比如某医疗企业进口某些半导体怎么办？进口10nm以上的半导体怎么办？毕竟军事用途其实不用太高精度的半导体也能用。但进口了以后被中国吃透了技术怎么办？尤其是AI研究、超级计算机等先进设备用的半导体和技术并不在之前规定的范围内。
2022年10月设定的新措施，就是为了堵住这个缺口。
具体来说，对象品目包括了AI等先进电脑设备以及超级计算机关联的半导体制品，只要是美国技术制造的制品全部适用。并且先进半导体（14-16nm以下的半导体等）以外，连相关软件和制造这些制品的设备都成为禁止对象。
对象范围来说，这之前并不包括在内的新兴半导体公司以及AI等新技术的中国公司也加入黑名单内，并且，哪怕你在海外生产设计也一样，不管最终客户是谁，不管什么用途，只要是向中国出口的一律禁止。不光是制品哦，人也不行，只要是美国人，你就不能在中国进行先进半导体的开发和制造，以及维护。让中国想挖科学家技术者都不行，除非你放弃美国国籍。
也因此，当2022年10月的新规则出台以后，大部分专家用“改变了游戏规则”来形容这个新措施。范围之广，把所有中国半导体产业都囊括在新规则的范围内，不管任何用途。而且还限制了美国国籍者参与帮助中国半导体产业，这条不但前所未有，而且可以说是杀人诛心。因为现在在美国半导体工作的华裔非常多，很多中国名校的学生去美国留学毕业之后拿到美国国籍留在当地，现在是研究者，也是中国一直在争取的重要人才。现在美国直接用这条把这批人卡死了。
所以，美国安全事务总统助理沙利文说，原先的规则目的是“确保美国在半导体方面保持至少几代的技术优越性”，而现在出台规则不再是“至少”了，而是“尽可能，最大化的确保美国在半导体方面的技术优越性”。可以说美国战略目的变更了。
想要达到这个战略目的，光美国一个国家肯定不够。必须要欧洲和日本的帮忙才行。
所以，才有了拜登总统要求日本和荷兰协同参与对中国的半导体禁运，也初步达成了协议。荷兰会在2023年夏天出台具体禁运半导体的方案。日本在23年3月已经发表了关于高性能半导体制造装置23项品目的禁止出口中国方案，并且与7月开始实行。
美国想达到的是一个全世界对中国的包围网，让先进半导体产业完全脱离中国产业链，达成一个排除中国的闭环。
如果这个闭环真的形成了，对中国影响有多大呢？
从日本专家的采访来看，他认为这项制裁对中国目前影响不大。中国目前使用的半导体的80%以上都是泛用性半导体，比如EV车上使用的半导体不需要多高的精度，中国目前的半导体芯片足够自用。
但是，美国这个制裁也不是想影响现在的中国，而是想掐死中国半导体研究的未来。先进高端半导体芯片，主要用于超级计算机、AI、以及军事产业上。
由于ChatGPT的火热，AI在未来的发展已经能预计到。从基础的画像识别、声音识别、文字识别开始，到未来的自动驾驶、自动识别等等。AI主导未来世界已经不是空话。但AI的发展离不开先进半导体，当AI从专用AI成长为泛用AI的时候，预计全世界AI的市场规模将是现在的30-40倍，达到2万亿美元的市场规模。
此外，超级计算机的更新换代和高端武器的发展，也离不开先进半导体，在这个未来中，美国当然不想失去自己的主导地位。所以力图在现在这个阶段策划一个排除中国的半导体产业链。
事实上自从22年10月的美国打出的新政策，3月份荷兰和日本同意参与，中国对美国的出口就开始下降。
2022年还是中美最大贸易额，创造了新高6900亿美元。而到了2023年情况就不一样了，2023年1-6月，中美贸易额为3272.64亿美元，同比下降14.5%。其中，中国对美国出口2393.51亿美元，下降17.9%；中国自美国进口879.13亿美元，下降3.7%。贸易额上中国被加拿大和墨西哥超过，连续15年美国第一大贸易国的地位不在。
下降最多的就是半导体关联制品，将近减半。
这点和日本制裁韩国半导体材料差不多，2017年日本只是说了一下限制三项半导体材料对韩进口，就导致半导体厂家纷纷转头向台积电，使得韩国三星在这几年的竞争中落败。
那美国制裁中国，想达成排除中国的半导体产业链，是否能成功呢？
也未必就能顺利。
首先，对于早已经尝到国际化带来的好处的半导体公司来说，这绝对不是好事。就算是政府同意，这些半导体公司也是反对的。其中就包括在中国有巨额投资的ASML、三星、台积电、英伟达、因特尔、高通。
美国当然也考虑到了半导体公司的反对，2022年8月出台了补贴政策，对在美国建厂生产半导体的企业一个工厂给30亿美元的补贴，拿补贴以后10年内不能在中国扩建28纳米以下半导体的生产能力。也就是CHIPS法。
台积电和三星都在美国有新建工厂，但目前为止都没去申请这项补贴，因为这30亿美元相当于卖身契，拿了就和中国市场无缘了，再说你拜登也未必就有下一届可以干，到时候还不知道这钱能不能拿到呢。毕竟台积电在美国的投资就是一个教训：特朗普前总统的邀请台积电，给了很多承诺。台积电拗不过，2020年5月在亚利桑那州建厂。但非常曲折几度中断，直到2022年12月才正式开始建厂。12月6日开始工厂建设的第二期工程。这两年各种折腾，原本台积电计划投资120亿美元，最终增加了3倍，达到了400亿美元。而且因为美国的制造业要比台湾等地高50%的成本，而且由于制造业的外移，几乎没有制造业人才。
由于TSMC的工厂工作需要优秀的技术者和熟练工人，导致TSMC在美国招聘的600多名工人先去台湾培训，从台湾先调600名台湾熟练工和技术人才到亚利桑那州工作才暂时缓解了用人问题。而美国还要求TSMC由原先的5nm变更到3nm生产，到2026年变更到2nm生产的目标。
再说说日本，日本可以说是美国对中国半导体制裁的最大受益者。整个2023年度下半年，日本几乎是全世界资本的注目焦点，全世界的半导体公司排着队到日本来投资。当中美对抗已经成为大家的共识，资本肯定要找一个安静适合的投资环境。整个半导体生产基地都在亚洲，台湾不安全，韩国不安全，那不只有日本了么？而且是日本是成熟的经济发达国家，各种制造业先进，基础建设完善，人才培养机制也不缺，唯一的问题是缺人。
而日本在这个时机里立刻成立了半导体公司Rapidus，全日本8家公司出资，由丰田、索尼、NTT、NEC、软银、KIOXIA（元东芝半导体部门）、电装、东京三菱银行，目的就是打造一个可以匹敌三星和台积电的日系半导体制造公司。
日本的半导体曾经是世界第一，凭借着日本企业战士不要命的工作和钻研，1988年日本半导体占全世界50%的份额，排名前十的半导体公司日本占6个，日本的电器制品畅销全世界。
而由于日本半导体太强，引发了美国对日本半导体的打击，日本的份额不断被蚕食，1998年韩国开始超过日本。而日本的半导体公司几经波折，目前有半导体生产能力的只有KIOXIA和东京电子，虽然在半导体材料和制造装置方面日本还是领先，在半导体生产能力上已经远远落后于韩国和台湾。
而现在，由于美国发起排除中国的新产业链，开始重新扶植日本半导体企业，IBM愿意给日本提供2纳米的生产技术，这让日本看到了希望。日本政府牵头，8家公司投资，总投资大约5万亿日元（真可以说下血本了），计划在2027年实现半导体的量产，希望再次重现日本半导体的辉煌。可以说这是日本的又一次豪赌。
日本是否能成功，主要看人才了。现在整个半导体业界人才不足，日本的半导体业界据说求人倍率达到了13倍以上，是个人就抢。现在半导体的热度也带动了企业对未来人才的投资，IBM和谷歌等半导体企业发起一项对日本和美国大学的投资，IBM承诺今后10年内对芝加哥大学和东大投资1亿美元，谷歌承诺今后10年对两校投资5千万美元，其他企业也都有各自投资，估计接受投资的日美大学每年将有5千名学生可以拿到半导体研究的奖学金。
今后应该是半导体人才的好年份。
而欧洲也没闲着，欧洲半导体法案发表，要在2030年内让欧洲的生产份割由10%扩大到20%，计划投资430亿欧元，建立能生产5纳米的生产线。欧洲有一流的半导体研究开发机构，像比利时的IMEC等，但生产能力非常低下。
讲了这么多的意思，也就是说大家都盯着这块蛋糕，想扩大自己的生产线，未来可能会有韩国、美国、日本、台湾、欧洲，几块地方在竞争先进半导体的生产。
中国可是世界上半导体消费的最大市场呀，这么多国家都在搞先进半导体生产线，开始竞争，难道不是最后还要供给大客户？中国用市场换技术的办法也不是一次两次了。半导体这种全球合作的产业任何一个国家都不可能全吃了，中国不行，美国也不行。谁愿意给中国技术，谁将是未来半导体竞争的胜利者，只要让大家有这个想法，中国就不可能被封锁住。
日本最大的贸易伙伴就是中国。日本的经济业界长期依赖于中国经济，这话一点都不为过。对于日本的半导体产业也是如此。
日本半导体业界的销售额的25%-30%是面向中国的。尼康的主业并不是半导体制造，但尼康的光刻机也是世界三强之一，有自己独特的技术，同样的情况佳能也一样。
半导体之所以能发展的今天，不是某一国家靠产业链壁垒搞定的，而是国际合作才有的成功。让外国公司知道中国人是向来是“喝水不忘打井人”，加强和国外企业合作，不要想着一家通吃，排除中国的半导体产业链就不可能成功。
文章来源：半导体材料与工艺设备
