EUV世代下,台厂能分几杯羹?

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  • 2020-06-06
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EUV世代下,台厂能分几杯羹?
REUTERS/达志影像

全球晶圆代工大厂布局先进製程脚步不停歇,作为龙头的台积电董事长刘德音于「SEMICON Taiwan 2019」会中指出,2020 年将是 5 奈米极速扩张的一年,而 3 奈米、2 奈米的进度也令人振奋;他更强调:「至今,摩尔定律仍然活得好好的!」

摩尔定律引领半导体市场超过半个世界,随着晶片的尺寸逼近物理极限,一度让外界忧心,这盏产业「引路明灯」已死,而极紫外光微影技术出现,又为先进製程的向前推展点燃了火花。目前除了台积电外,三星 、英特尔等大厂也开始导入 EUV 技术,在此趋势下,台厂是否有机会搭上顺风车呢?

台积电 5 奈米明年 Q1 量产,2 奈米也有影

先来看看国际大厂採用 EUV 技术的现况,逻辑 IC 方面,台积电自 7 奈米 +、三星在 7 奈米导入 EUV,而 intel 则规划于 2021 年量产 EUV 7 奈米製程;就连技术落后国际大厂的中芯,也向 ASML 购入了 EUV 设备,凸显其发展 14 奈米以下更先进製程的野心;记忆体部分,三星、海力士、美光也规划採用 EUV 技术。

直至目前,台积电在先进製程的技术实力领先全球,7 奈米已第二年进入大量生产,共生产 100 万片 12 吋晶圆,就供应链透露,今年第四季 7 奈米月产能可达到 10 万片以上。根据 IC Insights 预估,第 4 季 7 奈米营收占比可望达到 33%,全年占 26%。

5 奈米进度也非常顺利,预计明年第一季量产,台积电今年下半年来更连续上调产能规划,自 4.5 万片到 5 万片 / 月,再到 7 万片 / 月,5 奈米 + 则力拼在今年底前小量生产,未来研发重点将放在 3 奈米、2 奈米持续研究中,从刘德音在今年半导体展上所透露的讯息来看,目前进度令人满意。

EUV 为摩尔续命 然恐扰乱设备供应链

为何 EUV 那幺重要?根据摩尔定律,积体电路上可容纳的电晶体数目,大约每 18-24 个月就会增加 1 倍,性能也将提升一倍,成本则下降一半。从物理定律来看,电晶体的微缩不可能永无止尽,市场有不少声音质疑摩尔定律将无法延续;而 EUV 技术可以减少晶片生产步骤及光罩层数,达到降低成本的好处,因此被视为推进先进製程的关键之一。

IC 製造主要任务为把光罩的电路图移转到晶圆之上,步骤大致有「薄膜 →光阻 →微影 →蚀刻 →清洗 」接着重複数次循环直至完成。微影相当重要的一个步骤,目前普遍使用的是浸润式微影工艺,而 EUV 则是 7 奈米以下先进製程的主流。

根据 ASML 说法,该技术可以显着地减少薄膜、蚀刻和检测的循环。业界人士则分析,而这些步骤的设备供应商正是 Lam Research 、Applied Materials、KLA Tencor ,而化学材料使用的量也将降低;也就是说,除 ASML 自身外,其他国际设备大厂无法享受到 EUV 世代的成长机会。

半导体设备 / 材料 台湾缺乏关键产品

回到台湾来看,自从汉微科被 ASML 买下后,台湾便没有可以生产关键半导体设备的公司,目前台湾厂商多只是为国际大厂代工零组件或代理设备,业绩与大厂需求连动。现在市场已知的 EUV 供应链,包括光罩盒供应商家登 、EUV 设备模组代工厂帆宣等;而京鼎 、日扬 、公準 、翔名 、千附等则有为 Applied 代工零部件。

在 ASML 供应链中,家登今年表现突出,累计 1-8 月营收 14.6 亿元,年增 50.67%,创同期新高。依业界估算,随着製程不断向前演进,EUV 光罩层数也将呈现倍数增加,目前 7 奈米製程约使用 5 层,而 5 奈米估可提升到 14 层以上。法人表示,明年台积电 5 奈米製程将急速成长,有望加持家登出货动能,全年 EUV 光罩盒出货量可望较今年倍增至 6,000 个以上。

至于半导体化学材料方面,这块市场也多掌握在日本、德国等国际大厂手中,仅有极少数台厂有打入供应链。台积电向来不评论单一客户与订单、产能状况,其供应链也多严守纪律、不向外透露相关消息,据传,目前仅有胜一 、康普 、荣化等为台积化学材料供应商。

全球板块重整 产业升级迫在眉睫

台积电、三星等大厂积极在先进製程採用 EUV 技术,显示此已是大势所趋,但以目前看来,能够直接受惠的台厂仅有少数,主要原因是台湾半导体设备、材料业者缺乏关键技术,长期以来在全球供应链处于较为弱势的位置。而随先进製程持续往前推进,大厂们对于供应链产品的要求也更为严苛,相关业者若不能同步进行升级,压力恐怕不小。

刘德音在今年半导体展上特别提出建言,过去当全球板块重整之时,部分企业因没有掌握关键技术而式微,产官学界必须「加强半导体基础研发动能」。这或许也警示着,台厂应积极投入资源,儘快进行产业升级,才能提升产品竞争力,让公司跟着趋势迎风破浪,而非被淹没。