斷供后的中芯國際
2020-10-05 09:36:13 未知中芯國際4日發布正式公告，針對美國商務部向其供應商發出信函，對于向中芯出口的部分美國設備、配件及原物料會受到美國出口管制規定進行說明。TrendForce旗下半導體研究處指出，中芯面臨上游設備及原物料斷炊危機，中國半導體產業的發展恐將受到沖擊。
TrendForce旗下半導體研究處指出，因受到美國出口限制，與中芯有最直接供應關系的美系半導體設備供應商包含應材（Applied Materials）、科林研發（Lam Research）、美商科磊（KLA）將首當其沖，除外，荷蘭商艾司摩爾（ASML）也因其零件主要源自于美國而在限制范圍內；相較之下，矽晶圓及半導體化學原物料主要由日系及歐洲供應商為主，初步判斷沖擊較小。
根據TrendForce統計，目前晶圓代工市場以臺廠以65%市占居冠，其次為韓國的16%及中國的6%。中芯在全球晶圓代工市占率約為4%，全球排名第五，在中國地區位列第一，也是中國目前唯一在14納米以下先進制程發展藍圖較為明確的晶圓制造商，作為中國半導體制程領頭羊，面臨上游設備及原物料斷炊危機，將對其先進制程的發展以及中國半導體設備自制之路造成嚴重的沖擊。
觀察中國半導體自主化的發展，目前主要中國廠商包含北方華創（清洗、沉積、蝕刻）、中微半導體（沉積、蝕刻）、上海微電子（光刻、檢測）、中電科（離子注入及CMP（化學機械研磨））等，雖然各項制程皆已有中國廠商可自主供應，但值得注意的是，在光刻及檢測制程上目前仍僅有上海微電子可供應最先進達90納米的設備，因此90納米以下制程，亦即12吋廠設備基本上仍需仰賴美系供應商的支援，預估未來5-10年內達成半導體設備自給的可能性極低。
TrendForce表示，美國對于中芯的斷供影響恐大于福建晉華與華為，雖然近年來中國設備廠已迅速藉由與國內晶圓制造廠合作加緊練兵，但相較于芯片生產制程技術已逐步拉近與國際大廠的距離，中國設備廠的發展腳步仍落后國際大廠。因此，中芯未來若少了國際設備的支持，先進制程的發展與演進將遭受阻礙，整個中國半導體產業的發展也將隨之受到沖擊。
接下來我們分情況分析一下中芯國際被美國斷供后，對于各個不同工藝制程的影響。
圖1顯示了2019年各公司在各種半導體制造設備中的份額。可以看出，大多數制造設備由日本、美國和歐洲的1-3家公司主導。在這種情況下，請考慮中芯國際無法引進美國制造的設備的情況。
圖1半導體制造設備份額（2019）黃色：歐洲，綠色：美國，藍色：日本
圖1半導體制造設備份額（2019）黃色：歐洲，綠色：美國，藍色：日本
首先，如果您想擴展8英寸晶圓廠(這些晶圓廠以0.35μm至0.11μm工藝為主)，那么即使是中國制造的設備也可以達到目的。在光刻設備方面，中國的上海微電子設備有限公司已銷售i-line，KrF和ArF干式曝光設備。北方華創還銷售干蝕刻設備，膜沉積CVD設備，濺射設備，熱處理設備和清潔設備等。此外中微半導體設備有限公司已發布了干法蝕刻設備和CVD設備。這些設備對于制造100 nm級的半導體應該沒有問題。
那么生產12英寸先進半導體又如何呢？據外媒消息，中芯國際表示，到2020年底，無需使用美國制造的制造設備即可批量生產40nm，并計劃到2023年批量生產28nm。不過這些計劃是否可行？
如果美國不向中芯國際出售設備，如果日本和歐洲出售該設備，它可能能夠銷售40納米和28納米。對于圖1中的各種制造設備，讓我們分別檢查一下。
如果采用日本激光技術公司設備取代科磊（KLA），那么面罩檢測設備沒有問題。在干蝕刻裝置中，如果東京電子（TEL）從日立高科技公司引進絕緣膜蝕刻器，導電膜蝕刻器將起到一定的作用。
在CVD設備方面，應用材料和科林研發極為重要，應用材料壟斷了濺射設備，但只能使用日本的 Ulvac 和 NAURA。CMP 設備沒有問題，如果引入 Ebara 制造設備而不是應用材料。科林研發不能用于異物檢測設備或缺陷檢測設備是相當困難的，但可采用日立高科技和歐洲ASM來替代。
從這個角度看，即使沒有美國的設備，40nm似乎問題不大，但28nm呢？如果能夠從日本和歐洲引進設備，也許還能勉強維持現狀。SMIC將28nm的實現期限定為3年，這也可以說是意外的好消息。
試圖在沒有美國制造設備的情況下推出40-28nm的中芯國際可能會面臨進一步的挑戰。縱觀美國商務部迄今為止對華為的全面襲擊，美國政府可能會向日本和歐洲施加壓力，迫使其不要將其設備出售給中芯國際。
實際上，我們已經聽說TEL和SCREEN可能會停止向中芯國際供應設備。另外，希望擴大其在中國的光刻設備業務的尼康也開始表示“不予置評”。
如果不可能從日本，美國和歐洲引進設備，并且僅使用中國制造的設備就可以實現40至28 nm的批量生產，這將花費相當長的時間，即使不是不可能。特別是，到2023年似乎不太可能實現28nm。
