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中芯率先突破制程瓶颈 迫美火速补贴晶片与加码设限
 

【CTIMES / SMARTAUTO ABC_1 报导】    2022年08月02日 星期二

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近来因为中芯率先突破7nm制程、与美国积极促成亚洲晶片大厂「四方联盟」(Chip4)等话题,让半导体产业及设备市场再起波澜。根据TrendForce最新研究预估,以全球各区域12寸约当产能看来,预估到了2025年台湾占比约43%,接续为中国大陆27%、美国8%、南韩12%;7nm(含)以下先进制程产能方面,截至2025年台湾占比约69%、南韩18%、美国12%、大陆1%。相较2022年的格局,显见美国未来3年将提升先进制程产能占比,而大陆则以成熟制程为主轴。

大陆晶圆代工厂中芯国际(SMIC)在2020年即已利用当时采购的机台研发,开始发展DUV曝光的N+2(7nm)制程技术。
大陆晶圆代工厂中芯国际(SMIC)在2020年即已利用当时采购的机台研发,开始发展DUV曝光的N+2(7nm)制程技术。

由於美国国会即将在八月进入休会期,上周叁众议院已火速通过全名为「晶片和科学法案」的《美国晶片法案》,只待总统签署後即正式生效。该草案不仅涵盖晶圆制造研发与建厂补助、税务优惠补贴等,同时提出附加限制条款,拟针对获美国补贴的公司,限制获补助期间不得在大陆投资28nm以下制程技术,以确保能如其想像中,保护美国半导体竞争力。但TrendForce也表示,目前同时於美国、大陆投资扩产/厂的半导体公司,仅有台积电(TSMC)与三星(Samsung),未来该法案将如何限制两家业者於大陆投资,值得持续关注。

且美方《实体清单》早已明文禁止将可用於1Xnm及以下先进制程等美国技术,售予被列入清单的公司,所以多数大陆晶圆代工业者便转向积极扩充28nm及以上成熟制程技术,同时培植自制半导体设备,企图达成全非美系制造产线。但依TrendForce坦言,现阶段美系设备商仍掌握部分半导体制程关键机台,尤其是在7nm以下先进制程,仍必须采用美系设备方能制造,短期内要达成全非美系产线的难度相当高。

例如大陆晶圆代工厂中芯国际(SMIC)在2020年被列入《实体清单》前,即已利用当时采购的机台研发,开始发展DUV曝光的N+2(7nm)制程技术,於近期已正式量产供货挖矿相关晶片。但依TrendForce调查,由於7nm(含)以下晶片已逼近物理极限,若采用DUV而非转用EUV技术,将需要经历更复杂的制作程序,而影响其良率与成本表现;加上挖矿晶片的结构,比起其他逻辑晶片较为简单。该制程产线欲生产更复杂的逻辑晶片难度恐怕相当高,且在美系设备出货仍然受到限制的状况下,N+2(7nm)制程的量产规模将极为有限。

综上所述,TrendForce认为,美方除透过晶片法案积极培植国内产线外,更频频藉由附加限制条款,配合疫情前即已执行数年的实体清单禁令,欲提高对大陆半导体制裁的强度与深度以抑制其发展。从晶圆代工端来看,近期台积电与三星赴美投资设厂以5nm先进制程为主,而在大陆扩产活动则大多为28nm(含)以上成熟制程。

据TrendForce统计,现今大陆晶圆代工业者在既有设备限制下,亦较积极於扩充成熟制程产能,预估2022~2025年当地12寸约当产能占比,将从24%成长至27%,成长幅度居各区域之冠。惟若仅观察7nm及以下先进制程,2022~2025年将以美国增幅最高,预估市占到了2025年将成长至12%。

然而,设备禁令将成为在中扩产活动之最大变数,过去川普政府虽曾透过《瓦圣纳协议》要求荷兰停止出囗机台至大陆,提高设备出囗难度。如今,由於中芯国际已於近期成功量产7nm制程产品,TrendForce认为,美国恐因此再度依循该协议进行游说,扩大限制范畴至DUV ArF immersion机台,加深对中限制。若该游说成功,不仅影响大陆往7nm(含)以下先进制程研发推进的可能性,且由於ArF immersion机台也是40/28nm扩产关键机台,恐将对目前大陆半导体主力制程40nm及28nm扩产活动造成影响。

關鍵字: TrendForce 
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