全球半导体供应链弥漫一股“万物皆缺”气氛,这一波比特币、人工智能带动的高端芯片热潮,迫使台积电、三星对外释出高端 28/16/14/10 纳米的光掩模订单,加上国内有接近 30 座的新晶圆厂在建,近几个月连光掩模都罕见传出缺货声浪,再加上先前大硅片的缺货状况至今无解,全球半导体业史上最严峻的缺货风潮已然来袭!
在这一波集成电路产业政策和发展基金的带动下,中国高端晶圆代工、成熟工艺技术、 3D NAND 技术、 DRAM 技术陆续落地,这样大规模崛起,已经在全球半导体产业掀起巨浪,更让整个供应链陷入极度吃紧。
从半导体 12 寸大硅片缺货时程将拉长至 5 年之久,连带使得 8 寸硅片也供货吃紧,半导体设备交期延长,且部分关键设备供货不足,现在连高端的光掩模也罕见传出供应吃紧,连台积电、三星都启动委外释单。
光掩模进入 7 纳米制程,成本是 28 纳米十倍,为芯片公司高筑竞争门槛
光掩模是半导体制程中,非常关键的一环。光掩模一般也称光罩,是半导体、液晶显示器在制造过程中,转移电路图形“底片”的高精密工具。
IC 制造的第一个步骤就是把光掩模上的电路图转移到晶圆上,它的过程和传统相片的制造过程非常类似。
以 28 纳米工艺节点为例,芯片设计公司要开一套 28 纳米的光掩模,成本约 100 万美元,但进展到 7 纳米工艺技术,成本大幅垫高到将近 1,000 万美元。单是光掩模的成本就如此高,试想,有多少芯片公司有能力转进 7 纳米工艺节点,这演变成 7 纳米大战,不单考验芯片公司的技术,资本竞争的门槛也很难跨越!
中国也有国产的光掩模供应商,但多数停留在八寸晶圆和低端工艺技术,因为光掩模产业的设备机台投资和晶圆厂一样,是十分庞大的,在高端技术上,多是由外商主导。
全球三大光掩模供应商齐聚中国抢占半导体崛起浪潮,日本凸板抢先出招
受惠半导体产业政策和资金涌入,全球三大光掩模供应商都摩拳擦掌将中国半导体崛起视为巨大商机,日本凸版印刷 Toppan 抢先出招,6 月 22 日将齐聚产业上、下游,在上海举行中国首届的“2018 凸版光掩模技术论坛”。
日本凸版印刷 Toppan 在全球有多个生产据点,包括日本 Asaka 进行 7 纳米技术的开发,以及德国 Dresden 、台湾地区等,同时,根据公司也根据技术蓝图的前进,今年将投入 5 纳米高端工艺技术的开发。
此外,日本凸版印刷 Toppan 也和 GlobalFoundries 在德国 Dresden 成立先进光掩模技术中心,此为一合资公司 (Advanced Mask Technology Center;AMTC)。
由于这一波中国半导体大规模崛起,积极插旗卡位的还有大日本印刷 DNP 和美商 Photronics 去年宣布在厦门合资成立美日丰创光罩,引进 40/28 纳米制程,计划五年内投资 1.6 亿美元,主要客户是晶圆代工大厂厦门联芯,日前联芯也正式引进 28 纳米制程工艺。
这一波无论是光掩模或是大硅片缺货,背后都是反应半导体三强英特尔、台积电、三星近几年来拼命盖新厂并转进高端技术,牢牢卡住半导体供应链主要的原物料供应。再者,是中国未来几年有接近 30 座晶圆厂落成,像是地产业恒大、碧桂园,或是家电业格力都投身半导体行业,突然涌至的大规模需求,会是半导体供应链的巨大商机。
业界认为,这一波的新晶圆厂热潮中,真正有机会进入量产的以中芯国际、华虹半导体、华力微电子等主流的晶圆代工厂,以及紫光旗下的长江存储、福建晋华、合肥睿力等存储器供应商为主,尤其不少新进的半导体厂,为了确保未来大硅片供货无虑,都提出加价 30% 来确保大硅片货源。
然而一些新盖的晶圆厂如果没有关键技术、核心原物料的支持,攸关未来这些新建的晶圆厂是否有能力进入实质量产,如果盖好的晶圆厂无法进入量产,未来会有一波大量的无效产能问题涌现。而以目前半导体产业供应链几乎呈现“万物皆缺”的状况,显然将会对于整体国内半导体产业的发展带来更大的考验。不只是晶圆厂,包括芯片产业的流片生产也可能会因为光掩模缺货问题而受到影响。
目前,国内到处都在盖晶圆厂,半导体供应链破天荒大缺货,却也是一个来的早不如来得巧的提醒,毕竟,以半导体产业完整健全发展的角度来看,盖厂、发展技术、寻求人才、开拓业务都是重点,但在供应链管理,对于半导体厂商而言,更是重中之重,在当前半导体产业供应链原料与器件设备供货紧俏的情势中,不可讳言,能控制货源、拿到货源的,就是赢家,也因此,对于新加入市场的国内半导体厂商而言,这或许正是一个磨练提升自身供应链管理能力的最好机会。
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