俄罗斯欲投资超3万亿卢布国产化芯片，为什么不与中国合作？

这几天，据报道，俄罗斯制定半导体的国产化战略，预计到2030年总拨款3.19万亿卢布（约2500亿人民币，或393亿美元）用于半导体制造、芯片研发、数据中心基础设施以及人才培养等。

四月初，俄罗斯莫斯科电子技术学院 (MIET)获得了俄罗斯贸工部一个6.7亿卢布（约5100万人民币）用于研发新一代EUV光刻机的合同，行业都觉得用这么少的钱想要研发光刻机不可能，因此引起业界热议，详情请看笔者撰写的《重磅！俄罗斯投资6.7亿研发EUV光刻机！成功率有多大？》。

本文首先介绍俄罗斯半导体国产化的背景、俄罗斯半导体国产化战略，最后简要分析为什么不与中国等进行合作。

2014年3月克里米亚公投入俄后，欧美国家对俄相继出台了多项制裁措施，禁止俄金融机构进入欧盟资本市场、对俄实施武器禁运、禁止对俄出口用于军事目的的军民两用产品以及禁止对俄能源行业出口高技术设备以及高 科技 产品等。

同时，俄罗斯上述领域对国外先进技术产品和国际资本市场融资的依赖程度极高。梅德韦杰夫在2015年4月的俄政府工作会议上指出：俄罗斯机床设备的进口达到90%，民用飞机进口超过80％，重型机械进口达到70％，石油开采设备进口达到60％，农机设备的进口在50％ ~90％之间，受制裁影响，2014年俄罗斯进口国外(包括独联体国家)机器设备的支出减少了12％，为1362亿美元。到2015 年，该数额大幅减少为818亿美元，仅为2014年的40％。

从2014年到2022年的八年间，俄罗斯一直被制裁。2014年俄罗斯央行称GDP约合1.03万亿美元，增长率只有0.6%，到2021年俄罗斯GDP 1.7万亿美元。

不过，普京上任后的俄罗斯非常重视 科技 领域的研发投入。

主要投入在基础研究领域，发明专利，先进生产技术开发和应用方面以及国家 科技 创新优先发展方向的成果方面。

据笔者Challey查询资料，从《2014 ~ 2020 年俄罗斯 科技 综合体优先发展研发方向联邦专项计划》实施的效果来看，基本达到预期目标。在此期间，该专项计划共投入资金1 723亿卢布，其中联邦预算内资金投入1 395亿卢布，预算外资金投入为328亿卢布。

在联邦预算内投入资金中，资本性投入占比为20.4％，应用研发投入占比为61.2％。

在联邦预算外投入的资金中，则大多用于应用研发，比例高达96％，实施该专项计划的成果包括: 2014 ~2019年间共签署了2 812 个合同和协议，合同和协议金额达到1 306亿卢布，其中资本性支出类占比17.6％，科学应用研发类占比64.3％，其它类占比18.1％。

收录在Scopus和Web of Science引文数据库的核心论文7 701 篇，专利申请数量为5038件，参与该专项的科研人员平均年龄为40 岁，而40 岁以下参研人员的比例为61.5％。吸引到预算外资金达605亿卢布，额外的研发经费支出(其中包括预算外资金来源) 金额达1403亿卢布。

但是，到今年3月，俄乌冲突以来，“ 科技 无国界”的神话就彻底破灭了。

3月以来，从开源红帽子RedHat，Docker、SUSE、GitHub到微软、苹果、谷歌等，从AMD、Intel等芯片供应商到台积电等半导体制造商，无论是硬件还是软件，无论是开源还是闭源，全部撤出俄罗斯，并对其进行了限制或者制裁。甚至有报道称俄罗斯国内数据存储可用云存储仅够维持两个月。

因此，尽管经济方面依然困难，但俄罗斯还是拿出可观的经费投入半导体的国产化。从3月30日贸工部的6.7亿卢布光刻机研发到现在的3.19万亿卢布完全国产化战略，可见俄罗斯的决心非常大。

俄罗斯政府的国产化战略主要是制定全新微电子开发计划，到2030年投资3.19万亿卢布（取整约2500亿人民币，或393亿美元，2022.4.19日换算，汇率会有所波动），主要用于开发本地半导体生产技术、国内芯片开发、数据中心基础设施、本土人才的培养以及自制芯片和解决方案的市场推广。

这项计划将于2022年4月22日敲定并提交俄罗斯总理梅德韦杰夫正式批复。

计划投资 4200 亿卢布（约 51.77亿美元）用于开发新的制造工艺和后续改进。短期目标之一是在今年年底前使用90nm制造工艺提高本地芯片产量。长期目标是到 2030 年实现 28nm的芯片工艺制造。

不过，台积电于2011年就做到了这点。

俄罗斯现有数据中心大约70个。该计划预计投资4600亿卢布（约56.5亿美元），到2030年预计全国数据中心增加到300个。

预计投资3090亿卢布（约38亿美元），用于开发至少400个新型电子产品原型，并开展 2000多个研究项目。

计划制定者还希望将国内高校毕业生的 “人才转换”比例从当前的 5% 提升到35%。

此外，计划还包括在现有和新成立的高校设计培养中心基础上创建至少1000个设计团队。

在四月初笔者Challey撰写的 《俄罗斯投资6.7亿卢布研发EUV光刻机！成功率有多大？》中提到，俄罗斯贸工部投资6.7亿卢布（现约5300万人民币，或830万美元）委托莫斯科电子技术学院 (MIET)开发新一代X射线EUV光刻机。

在文中提到，其实MIET研发X射线光刻机已经有15年了。

“我们谈论的是长期的研发工作，从好的方面来说，这应该在 15 年前就开始了，” Stimulus 杂志作者 Alexander Mechanik说。”

尽管这笔不到1000万美金的投资很少，但是俄罗斯拥有全球顶尖的数学人才，而且还有后续的投资。现在，后续人才和芯片制造方面的追加投资也即将正式批复。那么这个计划的成功概率要大很多了。

只是，俄罗斯缺乏足够的市场，如果不能联合其他国家/市场实现标准化，那么即使研发出光刻机，也很难推广开来。因此，与中国、印度等国家合作才可能在资金、市场、技术等方面进行互补，从而提高研发的成功率，并取得更快的进度。

那么，为什么俄罗斯要独立进行国产化而不与中国等国家的 科技 力量合作呢？

这个问题可能要从多方面来分析。

首先是技术体系 ，从上面的新制式EUV光刻机来说，俄罗斯研发的是X射线光刻机，尽管中国也进行了试验，但是被证明效率太低，没法大规模使用；另一方面，俄罗斯在半导体的某些应用方面的方式与世界主流有所不同。

其次是市场目标 ，俄罗斯的目标，无论是未来数年还是以往数年，首先是满足国内有限的民用市场和重要的军用市场。从以往来看，俄罗斯还没有完全融入全球半导体市场，所以其目标市场决定了其战略不同。

而 在外部合作方面 ，俄罗斯深知，假如邀请中国企业合作，中国等国家的企业肯定会要求深度参与，而且俄罗斯对自有研发的技术非常保密。这个谈判过程很难又漫长。

同时，中国企业也会考虑要不要与俄罗斯合作，因为这会导致欧美对中国企业的制裁。

因此双方都在考虑。

合作模式方面 ，可能合作时机还未到。譬如俄罗斯的格洛纳斯卫星系统与中国的北斗卫星系统只有在双方技术都成熟的时候才开始进行合作。

未来，可能中俄的 科技 合作也大都会是这种方式。

这或许也是俄罗斯完全国产化的真正含义吧。

作者：Challey

半导体芯片产业是一个庞大、复杂的产业链条，产业的各个分支都有很多企业、无数员工不断研发、不断创新支撑着。半导体产业链从大的方向来说分为上游支撑、中游制造下游应用三个环节。上游支撑细分为半导体材料、半导体设备、EDA软件工具等。中游制造可以分为IC设计、晶圆制造、半导体封测三个环节。应用环节可以说渗透到了世界电子产品的方方面面，几乎所有的电子设备都需要用到芯片。

中美事件以来，国人对于芯片的概念已经有了初步的认识，几乎所有人认为中国应该摆脱芯片行业对外国的依赖，每个国人对于中国“缺芯”感到心痛，每个人都在问，中国何时能做到半导体芯片的完全国产化？但是很多人对于中国半导体芯片产业链各环节的国产化情况还不是很了解，现在就来给大家来梳理一下上游支撑环节的国产化情况。

首先介绍下上游支撑环节的国产情况。上游支撑环境可以说是半导体芯片领域最重要的环节，技术壁垒最高，研发复杂程度最大，西方垄断程度最大，也是真正掐我们脖子的地方。

首先是半导体设备这块。半导体设备可以分十一个大块。分别为：

1.去胶设备（国产率80%），这块国产化程度很高，而且已经做到了5nm工艺节点，几乎不用有任何担心。

2.刻蚀设备（国产率20%），这块国产化虽然不高，但是中微公司已经做出了5nm工艺技术，还给台积电供货，国产替代会马上起来，这块也不用担心。

3.热处理（国产率20%），由于国内最先进的制程就是14nm，这块技术已经足够满足中国的需求，但是还需要进一步研发，达到世界先进水平，这一块暂时不用担心。

4.清洗设备（国产率20%），这一块不是很担心，国产化率会起来的比较快。

5.PVD（国产率15%），这一块还得努力，国产化不高，技术水平也不是很好，好在北方华创这家公司比较靠谱，正在突破。

6.CMP（国产率15%），这一块已经有突破，国产化率会提得比较快。

7.CVD（国产率5%），这个技术难度比较大，差距大，国产率低，北方华创承担重任。

8.涂胶显影（国产率1%），技术难度高，国产率很低，差距比较大。

9.光刻机（0%），虽然说目前国产光刻机国产化几乎为0，但是上海微电子已经能量产90nm工艺，28nm的光刻机已经取得进展。但是光刻机是半导体产业链里技术最难的设备，而要达到7nm工艺制程，必须用到EUV光刻机，以目前中国的技术而言，未来几年能突破这一技术难点就很不错了。

10.ALD、离子注入（国产率0%），这一块往往是跟其他设备配套的，目前28nm其实已经够市面上大多数电子产品芯片的制备需求。

从这里可以看出，我们在半导体设备这块的国产化率还不是很高，但是在很多设备上其实已经达到目前主流电子产品芯片的制造要求。但是半导体设备领域里的光刻机是我们的痛点，没有先进的光刻机就不可能制造先进的芯片，关键先进的光刻机不是我们想买就能买到，荷兰为了遵守美国的命令，公然不交付中芯国际已经订下的EUV光刻机，我们对此毫无办法，是我们最应该大力攻破的点。

半导体材料可以细分为硅材料、光刻胶、湿电子化学品、电子特气、光掩模、抛光材料、靶材等。

1.硅材料（高端的国产化不足1%），硅材料是半导体材料里产值最大的一块。目前上海硅产业、中环股份已经能生产12英寸的硅材料，这种材料国产替代起来会很快，估计用不了多久这块的国产化率会显著提升。

2.光刻胶（国产率不足5%），这块是半导体材料里技术含量最高的一种。目前02专项已经重点布局了几个公司攻克，期待有好消息。

3.湿电子化学品（国产率23%），这块还好，稳步进行国产替代。

4.电子特气（国产率不足15%），这一块的产品线很多，不可能有国际所有的气体都是最先进，这种注定需要全球化，不是很担心。

5.光掩模（国产率20%），正在大力推进国产化。

6.抛光材料（国产率5.5%）目前安集 科技 已经突破了先进的抛光液的技术，准备量产，抛光垫由武汉的鼎龙股份突破，马上量产。这块先进的材料会起来，国产化会提升地很快。

7.靶材（产品线多），产品线多，不一而足。

材料这块最重要的是光刻胶的发展。

目前国产率只有0.6%。不过华大九天国产EDA公司将会形成数字全流程化，并且在芯片制造、封装测试系统中不断优化升级，虽然华大九天的技术很好，但是目前华大九天只是解决了产业流程的1/3的最终解决方案，所以完全国产化还任重而道远。

我国各个环节的国产率几乎都很低，但是很多环节技术已经足够，不用很担心。真正让人忧虑的是光刻机和EDA软件这两块，这是真正技术壁垒非常强，我们急需攻破的地方，希望中国芯片完全国产化的一天早日到来。

2018 年全球集成电路用电子气体的市场规模达到 45.12 亿美元，同比增长 16%，中国集成电路用电子特气的市场规模约 4.89 亿美元。半导体用电子特气行业增速高，庞大的市场规模，让电子特气的国产替代计划全面加速！

什么是电子特气呢？电子气体是指用于半导体及相关电子产品生产的特种气体。

通常半导体生产行业，将气体划分成常用气体和特殊气体两类。其中，常用气体指集中供给而且使用非常 多的气体，比如 N2、H2、O2、Ar、He 等。特种气体指半导体生产环节中，比如延伸、离子注进、掺和、洗涤、遮掩膜形成过程中使用到一些化学气体，也就是我们现在所说的电子特气，比如高纯度的 SiH4、PH3、AsH3、B2H6、N2O、NH3、SF6、NF3、CF4、BCl3、BF3、HCl、Cl2等，

电子特气按其本身化学成分可分为：硅系、砷系、磷系、硼系、金属氢化物、卤化物和金属烃化物七类。按在集成电路中不同应用途径可分为掺杂用气体、外延用气体、离子注入气、发光二极管用气、刻蚀用气体、化学气相沉积气和平衡气。在半导体工业中应用的有110余种单元特种气体，其中常用的有超过30种。

除了半导体产业，电子特气广泛应用于太阳能电池、移动通讯、 汽车 导航及车载音像系统、航空航天、军事工业等诸多领域，所以也被称为电子工业的“血液”。

可以说，如果想要发展半导体产业，电子特气不可或缺。电子特气贯穿半导体各步工艺制程，尤其在半导体薄膜沉积环节发挥不可取代的作用，是形成薄膜的主要原材料之一。又决定了集成电路的性能、集成度、成品率，特气若不合格轻则导致产品严重缺陷，重则导致整条生产线被污染乃至全面瘫痪。

在半导体领域，电子特气在半导体制造的材料成本中占比高达 13%，是仅次于硅片的第二大材料。之所以成本如此高，是因为电子特气的技术难度不低。

电子特气对纯度的要求很高，因为纯度如果没有达到要求的话，电子特气中水汽、氧等杂质组就容易使半导体表面生成氧化膜，影响电子器件的使用寿命，而电子特气中含有的颗粒杂质会造成半导体短路及线路损坏。可以说纯度的提高，对电子器件生产的良率和性能起到了至关重要的作用。

伴随半导体工业的不断发展，芯片制程不断提高，如今已经做到了5nm，快要逼近摩尔定律的极限，,相当于头发丝直径(约为0.1毫米)的二万分之一。所以这也对半导体生产的电子特气纯度亦提出了更高的要求。

电子特气纯度提升的影响因素主要包括“气体的分离和提纯”、“气体杂质检测和监控”、“气体的运输和储存”三个方面，以“气体的运输和储存”为例，高纯特气在储存和运输过程中要求使用高质量的气体包装储运容器、以及相应的气体输送管线、阀门和接口，确保避免二次污染，而且一些电子特气还具有自燃性、腐蚀性、毒性等，所以运输和存储都要特别小心。

目前全球特气市场包括美国空气化工、普莱克斯、德国林德集团、法国液化空气、日本大阳日酸株式会社等公司占据了全球电子特气90%以上的市场份额。国内市场也被这几大企业控制了85%的份额。

随着中国对半导体产业的扶持加大，芯片国产化率的不断提高，电子特气也要跟上步伐，能够做到自给自足。

以昊华 科技 为例，是国内唯一具有4N高纯硒化氢产品研制及批量生产能力的企业。高纯硒化氢产品填补了国内空白,指标达到国外先进水平。此外,它们企业的特种气体产品还包括绿色四氧化二氮、高纯硫化氢、二氧化碳-环氧乙烷混合气(熏蒸剂)、标准混合气体等。昊华 科技 与韩国大成合作建设的 2,000 吨/年三氟化氮项目，广泛应用于蚀刻、清洗、 离子注入等半导体生产工艺。

目前，昊华 科技 部分产品已实现 进口替代。公司工业级六氟化硫国内市占率约为 30%，电子级六氟 化硫市占率约为 70%，三氟化氮市占率约为 30%。

但目前的难题是，电子特气种类太多，如果要全部做到高端化，难度比较高，目前也缺乏领军型的企业。

2014年，国家集成电路产业投资基金成立，首期募集资金规模达1387亿元。基金二期募资于2019年完成，募资2000亿，也就是目前中国共募资3387亿，对设备制造、芯片设计和材料领域加大投资。

中国也立下了宏伟目标，明确提出在2020年之前，90-32nm设备国产化率达到50%，2025年之前，20-14nm设备国产化率达到30%，而国产芯片自给率要在2020年达到40%，2025年达到70%。

国家目前也开始对电子特气领域进行投资扶持，可以说随着中国对半导体产业的不断重视，国产全面替代计划终会成功！

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