中芯7奈米競爭力不足,美有意擴大管制至DUV設備,恐影響陸成熟製程擴張

【財訊快報/記者李純君報導】區域性政治意識抬頭下,半導體晶片成為戰略物資,美國以先進製程設備卡住中國推進到1X奈米以下先進製程,而即使中芯國際成功以DUV設備量產7奈米晶片,然成本過高,競爭力也將明顯不及國際其他代工大廠,對現有市況與產業影響甚為有限。展望後續,美國有意將管制範疇擴大到DUV設備,若此事確定,恐將大大影響中國大陸在成熟製程端的擴張與布局。 由於美《實體清單》明文禁止用於1X奈米及以下先進製程之美國技術銷售予被列入清單的公司,多數中國晶圓代工業者因而轉向積極擴充28奈米及以上成熟製程技術,於此同時中國亦積極培植國產半導體設備,企圖達成全非美系製造產線。然而,TrendForce表示,現階段美系設備商仍掌握部分半導體製程關鍵機台,尤其在7奈米以下先進製程仍必須採用美系設備方能製造,短期內要達成全非美系產線的難度相當高,因此,中國積極扶植國產設備,但先進製程關鍵設備仍由美系廠掌握。

值得一提的是,中芯國際在2020年被列入《實體清單》前即已開始發展DUV曝光的N+2(7奈米)製程技術,以當時採購之機台進行研發,近期已正式量產挖礦相關晶片;然而,據TrendForce調查,由於7奈米(含)以下晶片已逼近物理極限,若採用DUV而非轉用EUV技術,則需要經歷更複雜的製作程序,將影響其良率與成本表現,加上挖礦晶片的結構與其他邏輯晶片相較較為簡單。TrendForce認為,該製程產線欲生產更複雜的邏輯晶片難度恐怕相當高,且在美系設備出貨仍然受到限制的狀況下,N+2(7奈米)製程的量產規模將極為有限。

設備禁令成為在中擴產活動之最大變數,過去川普政府曾透過《瓦聖納協議》要求荷蘭停止出口機台至中國,提高設備對中出口的難度,在此背景下,由於中芯國際已於近期成功量產7奈米製程產品,TrendForce認為,美國恐因此再度依循該協議進行遊說,擴大限制範疇至DUV ArF immersion機台,加深對中限制。若該遊說成功,不僅影響中國往7奈米(含)以下先進製程研發推進的可能性,由於ArF immersion機台同時也是40/28奈米擴產關鍵機台,恐怕也將對目前中國半導體擴產主力製程40奈米及28奈米擴產活動造成極大影響。

TrendForce的統計估算數據顯示,以全球12吋約當產能分布,2022年部分,台灣市佔率47%,中國大陸24%,美國7%,韓國13%,其他10%;到了2025年,台灣市佔率43%,中國大陸27%,美國8%,韓國12%,其他10%。若光以7奈米先進製程的全球產能分布來看,2022年部分,台灣市佔率78%,韓國21%。到了2025年,台灣市佔率69%,韓國18%,美國12%,其他1%。