日本对中国半导体卡脖子，事关量子计算先进芯片

作者美国凯腾律所合伙人韩利杰

编辑腾讯科技苏扬

美国对大陆半导体“卡脖子”众所周知，日本、荷兰紧随其后。

概括下来，就是聚焦先进芯片和先进芯片对应的制造设备的出口管制。

一开始，各方对于先进芯片的定义还是有分歧的，随着美国的不断施压，目前各方标准基本趋于一致，这个我们在一文中也作了详细说明。

举个例子，关于先进制造设备，划定的标准是波长193nm、分辨率小于45nm、套刻精度≤2.3的DUV设备

。对应到具体的设备型号，比如ASMLNXT:1980i和Nikon的NSR-S636EDUV光刻机。

过去，美国及其盟友，像日本、荷兰对中国大陆的出口管制，类似集合与子集的关系。美国出口管制是一个大集合，其盟友的出口管制是其中的子集，但执行上会偶尔放水突破。

美国管制以长臂管辖著名，其中最严格是规则之一是物项比例为0的“外国产品直接规则”条款，意思就是——只要相关设备只要涉及到美国的技术，超过0%就要接受美国的出口管制。

现在，各国不仅在对齐美国的出口管制标准，也在不同程度的加码，比如荷兰已经将光刻机的许可标准从1980i，直接扩大到1970i这种更早的型号，9月7日生效。日本则是在去年23项半导体设备出口管制的基础上，进一步新增了5种半导体相关产品进行出口管制，9月8日生效。

日本对大陆芯片管制再升级

前面简单铺垫了一些美国及其盟友出口管制的关系、逻辑，接下来可以看看，日本最新增加的5项出口管制是什么？

帮大家找了一下原文的翻译，大致如下：

包括低温互补型金属氧化物半导体集成电路（CMOS）

扫描电子显微镜（用于半导体元件/集成电路的图像获取）

量子计算机

生成多层GDSⅡ数据的程序（用于上述扫描显微镜相关技术）

设计和制造GAAFET（全环绕栅极晶体管）结构的集成电路所需的技术

5项条款大致可以划分为3类：量子计算

、尖端半导体

、特定半导体

。

其中，低温互补型金属氧化物半导体集成电路（CMOS）和量子计算机，都属于量子计算这一类。尤其是低温CMOS，价值在于降低量子比特接口芯片的功耗，可以帮助量子计算机进一步集成化、小型化。

设计和制造GAAFET结构集成电路所需技术，就属于尖端半导体这一类，通俗说法就是3nm、2nm相关设计软件和制造设备，比如三星，3nm节点才采用GAAFET结构，而台积电则要等到2nm节点才会应用，当然如果你有特殊的魔法，5nm、7nm何尝不能直接上GAAFET结构。

扫描电子显微镜、生成多层GDSⅡ数据的程序可以归类为特定半导体这一类。其中扫描电子显微镜主要用来做芯片测试，但在特殊情况下，也能够用来搞逆向工程，辅助生产5nm、7nm工艺芯片，而GDSⅡ版图设计软件在特殊情况下，也可以辅助7nm、5nm工艺芯片生产。

GDS格式版图，用于最终流片的文件，来源：网络

概括地说，过去多国的联合出口管制都是直接针对具备先进芯片制造能力的技术，现在逐步延伸到辅助先进芯片制造的传统设备和技术

而根据日本出口管制规则，被纳入出口管制范围后，这些技术在面向所有国家和地区出口时均须事前获得许可，但日本对美国等其他国家，通常会授予许可证，上述修改被认为是针对中国大陆。

所以，你可以将这种行为理解为，这是对大陆出口管制的进一步升级。

被美国“毒打”的日本芯片产业

我想应该有很多人好奇，日本、荷兰能对美国的出口管制说不吗？显然不能。

日本半导体，二战后在美国扶植下从无到有，日本是政府驱动型的产业政策，对外积极出口，对内采取激励措施，上世纪七十年代迅速崛起，与美国旗鼓相当，并在八十年代初期令美国产业无力抵挡。

1985年，NEC成为全球最大的半导体企业，彼时东芝、日立占据全球半导体企业前三。

1988年，全球半导体企业销售额排名前五，日本占了前三位。来源：Gartner

日本在半导体、钢铁、家用电器、汽车等诸多领域都对美国企业构成极大威胁，所以美国决定遏制日本。

为配合美国降低贸易逆差、保护美国国内产业，1985年日本不得不同意日元升值，次年又签订《日美半导体协定》，日本主动削减出口，随后日本节节败退，半导体市场被美国扶植的韩国企业逐步蚕食，主战场是DRAM存储芯片。

到1992年，韩国三星夺取全球最大存储芯片制造商地位，日本企业地位逐步瓦解，日本半导体产业全球地位边缘化，再加上二十一世纪以来日本内部大公司的整合并购，部分被资金雄厚的美国资本鲸吞。1988年，日本半导体企业全球市场份额约50%，如今已经低于10%。

上世纪最后十年，随着全球半导体企业聚焦到下一代光刻机制造，日本的尼康和佳能地位领先，美国在本土光刻机企业没落的情况下，全力支持荷兰的ASML

，为其提供技术和市场，最终成为垄断地位的光刻机企业，日本企业彻底失去了全球领先地位。

尼康光刻机高精度对准系统，来源：尼康

也正因为这段历史，2022年以来美国对荷兰施压要求限制光刻机对华出口，ASML虽左右为难，但不得不听从。

由于各种历史原因，芯片设计这一利润最高的领域日本企业整体缺位，但它们的优势在于设备、材料如光刻胶这些需要长期积累，短期见效慢的领域。在这方面，日本企业、产品早已深度融入半导体全球产业链，与欧美亚企业有千丝万缕的经济、技术合作。

从日本企业在全球产业链的比重看，日本与美国是全球半导体设备最大的供应商，这就很好的解释了“瘦死的骆驼比马大”。

根据半导体市场机构TrendForce援引日本半导体协会的数据，2024年1-4月日本半导体设备累计销售额达13,870.79亿日元，较去年同期增长9.4%，创下该时期历史新高。日本在全球半导体设备的市场份额（以销售额计算）为30％，仅次于美国，位居全球第二。

在美国的控盘之下，日本已经在半导体设计先进制造这些领域失位，如果不跟随美国的策略，日本现在还能保持一路高歌且硕果仅存的设备和材料产业，无力承受美国的报复。

日本想抓住话语权

美国扶持日本半导体产业，也“毒打”过日本的半导体产业，但这并不影响日本跟随美国出口管制的这条主线。

上世纪五十年代，日本就加入巴黎统筹委员会，对苏联等进行产品和技术管制。1987年，日本东芝公司将先进机床出口苏联带动苏联军事工业进步引起美国强烈不满，此后日本政府在出口管制领域对美国配合度很高，日本的跨国企业也大都建立和与美国接轨的出口合规体系。

2019年以来，美国把出口管制作为遏制中国大陆科技发展的主要工具，反而给日本、欧洲企业带来巨大商机，加上大陆半导体行业在2020和2021年的兴盛发展，日本对华出口在2021年达到高峰。根据海关数据，2021年日本对大陆半导体设备出口近120亿美元。

日本主要半导体设备材料商2020财年业绩，来源：日经中文网

这自然引起美国政商界的强烈不满，2022年起美国积极推行出口管制的多国协调机制，美国希望日本、荷兰、韩国等国配合美国就美国意图管制的物项和技术进行联合封锁，一方面确保对中国大陆管制的实效，一方面防止日本、荷兰等国吞食美国企业因出口管制退让的市场。

特别是2022年10月以来，美国对中国大陆集成电路先进制造进行全面限制，大陆芯片代工企业获得美国产的先进制程设备需要许可证，而大部分许可证申请都不被批准，美国在半导体设备方面同步对日本施压。

面对美国的压力，2023年3月，日本政府公布规则草案，拟将23种高性能半导体制造设备进行出口管制，当年7月正式生效。受管制产品包括3项清洗设备、11项薄膜沉积设备、1项热处理设备、4项光刻设备、3项蚀刻设备以及1项测试设备。与美国的管制内容高度一致。

日本的规则表面上并不针对特定主体，适用于所有国家和地区，但主要客户大都在大陆，需要逐一许可，其目的是配合美国的出口管制。

2024年的修订于9月8日生效，具体管制产品有的与美国的出口管制物项内容完全一致

，有的如显微镜相关物项则是日本的优势特色产品，也体现了美日协调的结果，日本不但需要与美国产品限制保持同步同调，一些人无我有的物品，也被要求限制，形成一个闭环。

和设备商的朋友私下交流过，将管制与美国对齐，也是拿回出口管制主动权和话语权的关键措施之一

这种明面上的出口管制，看似收紧，实际是一个积极的信号。过去相关设备，如果日本、荷兰没有管制，但美国有明确的标准，那相关出口就要向美国申请许可，如果美国不放行，对本国企业的出口是不利的，而美国和盟友之间有惯例，原产国如果实施管制，作为盟友的美国就不会插手。

换句话说，日本、荷兰这些企业对半导体设备实施出口许可限制，那么许可、不许可，权限都在自己手上。

管制策略：先紧、后松、再放水

2019年来美国对中国大陆半导体产业逐步推行出口管制，日本和欧洲企业从中受益明显。

据《日经亚洲》报道，日本财务省的统计显示2024年1月至3月，日本出口的半导体制造设备有一半销往了大陆。2024年1月至3月，半导体制造设备、零组件和平板显示器制造设备对大陆的出口额同比增长82%，约33.2亿美元，创下2007年来最高纪录。其中，日本半导体制造设备对中国大陆出口的占比已连续三个季度超过50%。

从数据上来看，日本是中国大陆半导体产品的第二大供应商，大陆地区则是日本半导体制造设备的第一大出口地。

历史上，日本半导体在与美国竞争中失利后，部分企业来大陆投资，华虹NEC就是上世纪九十年代的尝试。

以消费电子为例，日本的车用芯片、功率半导体、传感器仍居于全球一线，中国大陆是其主要市场之一。日本的半导体材料和设备积累深厚，广为半导体制造企业使用，是大陆半导体制造业都不可缺少的上游供应。这一点在半导体材料领域更为明显，日本企业占据半导体材料超过50%市场份额，部分材料占有市场控制地位。

换言之，日本对中国半导体卡脖子，事关量子计算先进芯片日本在个别材料是可以影响全球产业链的。2019年7月，日本限制对韩国出口三类半导体材料，含氟聚酰亚胺、高纯度氟化氢和光刻胶。

日本企业擅长的半导体设备类别多市场不大，而美欧企业在光刻机、刻蚀设备等更大的市场占优，所以日本企业对大陆市场依赖度很高。

可以说，日本和中国大陆的产业有巨大的互补性，在中美半导体竞争的大背景下，一定程度上，日本与欧盟企业有很大竞争性，争夺大陆市场，而大陆市场巨大资金充足，日本与当地互补性更强，合作空间巨大。

把客户金主往“掐死”，不符合日本半导体产业的利益。

日本企业面临的窘境是，一方面与美国同行竞争激烈，一方面又依赖大陆的进口市场，在美国要求日本加入其全球遏制战略下，左右为难。

面对中国大陆这个最大的出口市场，日本的出口管制在操作中预计更可能会采取前紧后松的态度，随着美国管制的步调，适时颁发许可证，维持对大陆的出口。

而从整个产业的大背景来看，美国对中国大陆先进制程的管制从2022年10月至今已经近两年，当时14nm芯片还是较为先进的技术，如今7nm已经非常普遍，大陆企业设计的5nm芯片也已经不少，这其中包括蔚来、理想、小鹏等一系列的智驾芯片，都是到台积电代工。最终美国是否依旧严卡14nm这个红线，未来可能有较大变数，这也给了日本、荷兰设备企业一线机会。

大家也可能会关心如何去反制？

由于我们对日本半导体产业的卡脖子产品比较少，直接报复的可能性较低，可见的手段包括对日本企业购买中国大陆稀土拒绝颁发许可证

。但从降低对大陆半导体产业损害的角度看，我们更有可能对特定领域，比如农产品、水产品施加关税反制措施