日本半導體：清醒的愚蠢

好漢莫提當年勇

5月23日，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省正式公布了《外匯法》法令修正案，將先進(jìn)芯片制造所需的23個(gè)品類(lèi)的半導體設備列入出口管理的管制對象，上述修正案自今年3月31日正式披露，預計將于7月23日開(kāi)始正式實(shí)施。

除了此前原有的出口管制條例中的相關(guān)產(chǎn)品，此次新增的設備品類(lèi)包括：3項清洗設備、11項薄膜沉積設備、1項熱處理設備、4項光刻設備、3項蝕刻設備、1項測試設備。

大量涉及先進(jìn)半導體芯片制造的設備和原料被限制出口，對還處在發(fā)展期的中國半導體產(chǎn)業(yè)無(wú)疑是一個(gè)沉重的打擊。從經(jīng)濟全球化的角度來(lái)說(shuō)，這樣的行為是愚蠢的，但縱觀(guān)日本半導體發(fā)展的歷史，可以說(shuō)他們又非常清醒。

短暫的黃金時(shí)代

上世紀80年代，日本半導體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了一段輝煌的黃金時(shí)代，這份輝煌歸功于當時(shí)的VSLI聯(lián)合研發(fā)計劃，日本政府集合了當時(shí)的富士通、日立、三菱、東芝、NEC五家半導體公司，通過(guò)政府和企業(yè)共同出資，聯(lián)合學(xué)術(shù)研究所對超大規模集成電路產(chǎn)品的研發(fā)與制造展開(kāi)了攻堅。其中最大的成就無(wú)疑是DRAM芯片的突破。

憑借著(zhù)細致化的流程技術(shù)和重新設計的制造過(guò)程，日本的DRAM芯片不僅技術(shù)突破比美國更快，良率和可靠性還比同類(lèi)產(chǎn)品要更高。甚至，當時(shí)的美國半導體協(xié)會(huì )曾對美國和日本的存儲芯片進(jìn)行對比測試，得出的結果卻是，美國最高品質(zhì)的產(chǎn)品比日本最差的都要糟糕。

VSLI的成果還不止于此，當時(shí)的研究當中還包括了半導體材料、光刻工藝以及封裝測試技術(shù)，并且均有所突破。

當時(shí)的日本主流思想一致認為，只要在諸如光刻膠、清洗液等半導體制造的基礎科學(xué)領(lǐng)域保持領(lǐng)先，日本就可以長(cháng)期立于不敗之地。

事實(shí)是，日本也確實(shí)這么做了，并且和傳統的日本手工業(yè)一樣，充分發(fā)揮了“匠人精神”

成也匠人，敗也匠人

所謂“匠人”，也就是把一件事打磨到極致。

前面提到過(guò)，日本DRAM芯片曾引領(lǐng)了日本半導體產(chǎn)業(yè)的黃金時(shí)代，其憑借的就是反復打磨的精細化技術(shù)方法，從根源上減少有缺陷的產(chǎn)品，提高可靠性。然而，隨著(zhù)個(gè)人電腦的逐漸興起，產(chǎn)品迭代周期的大幅縮短對于DRAM芯片的可靠性要求變得沒(méi)有那么高了，相反，美國、韓國所生產(chǎn)的廉價(jià)產(chǎn)品迅速占領(lǐng)了個(gè)人電腦市場(chǎng)。

缺少市場(chǎng)嗅覺(jué)的固化思維讓日本半導體第一次吃到了“匠人”的虧。

在基礎科學(xué)領(lǐng)域也是一樣，根據遠川研究所的報告，日本即便到現在，在半導體材料市場(chǎng)都擁有著(zhù)幾乎統治級的市場(chǎng)占有率。其中，像EUV光刻膠、高純度氟化氫材料等在市場(chǎng)中甚至很難找到替代品。

以氟化氫舉例，其研發(fā)的本質(zhì)其實(shí)非常簡(jiǎn)單，就是不斷提升純度，韓國在2019年被日本斷供的時(shí)候，就曾發(fā)力過(guò)這一材料的國產(chǎn)化，最終成品的純度達到了99.99999999%（小數點(diǎn)后8個(gè)9），但日本產(chǎn)品在注入“匠人精神的魔藥”之后，純度卻可以到小數點(diǎn)后10個(gè)9，差距雖然看似微不足道，但對芯片制造這樣的精細產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，就可能天差地別。

但，也僅止于此了。半導體材料的整體市場(chǎng)規模與整個(gè)半導體產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規模相比幾乎不值一提，在基礎科學(xué)上的反復打磨鉆研導致了真正創(chuàng )新的缺失。

清醒的愚蠢

在《日本電子產(chǎn)業(yè)興衰錄》一書(shū)中，其作者西村吉雄也提到了類(lèi)似觀(guān)點(diǎn)：日本對于基礎科學(xué)有些過(guò)度迷信，把“創(chuàng )新”與“技術(shù)突破”混為一談。

一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子：日本在鋰電池材料領(lǐng)域同樣有著(zhù)不俗的能力，但最后把電池裝上輪子推向全世界的，是特斯拉。

在22年11月，《日本時(shí)報》就曾發(fā)表過(guò)一篇題為《跟隨美國對華實(shí)施芯片出口限制將重創(chuàng )日本產(chǎn)業(yè)》的文章，其指出，半導體制造設備的出口價(jià)值在2021年達到了3.3萬(wàn)億日元，中國就占了39%，22年更多。文章還強調如果日本“攜美遏華”，會(huì )對日本半導體產(chǎn)業(yè)造成極大損害。

如果《出口管制條例》7月開(kāi)始正式實(shí)施，可以預見(jiàn)的是日本引以為傲的半導體材料和設備出口總額又將重現2019年的斷崖式下跌，這對日本國內相關(guān)企業(yè)的打擊可能相當致命。

另一方面，出口管制也會(huì )倒逼材料國產(chǎn)化的進(jìn)程，雖然短期內會(huì )面臨不可避免的斷層，但半導體材料畢竟不是芯片架構這樣絕對的技術(shù)壁壘，材料研究和工藝替代不過(guò)是時(shí)間問(wèn)題。

寫(xiě)在最后

2021年，日本眾議院召開(kāi)的“復興日本半導體產(chǎn)業(yè)”研討會(huì )上，本意是探討在當時(shí)的市場(chǎng)情況下，日本半導體產(chǎn)業(yè)如何實(shí)現“破局復興”，重現80年代的榮光。不成想，曾在日立、爾必達一線(xiàn)研發(fā)部門(mén)任職的專(zhuān)家湯之上隆發(fā)表了一個(gè)完全相反的看法——

“失去的半導體產(chǎn)業(yè)已無(wú)法挽回，繼續投入就是浪費納稅人的錢(qián)。”與其大談復興，不如想想如何保住現有的半導體材料領(lǐng)先地位。頗有一種“好漢莫提當年勇”的勸勉意味。

本文作者：Visssom，觀(guān)點(diǎn)僅代表個(gè)人

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