芯片制造關鍵技術“印刷術”產能吃緊

　　中國在這一波集成電路產業政策和發展基金的帶動下，高端晶圓代工、成熟工藝技術、 3D NAND 技術、 DRAM 技術陸續落地，這樣的大規模崛起，已經在全球半導體產業掀起巨浪，更讓整個供應鏈陷入極度吃緊。

　　從半導體 12 寸大硅片缺貨時程將拉長至 5 年之久，連帶使得 8 寸硅片也供貨吃緊，半導體設備交期延長，且部分關鍵設備供貨不足，現在連高端的光掩模也罕見傳出供應吃緊，連臺積電、三星都啟動委外釋單。

　　光掩模進入 7 納米制程，成本是 28 納米十倍，為芯片公司高筑競爭門檻

　　光掩模是半導體制程中，非常關鍵的一環。光掩模一般也稱光罩，是半導體、液晶顯示器在制造過程中，轉移電路圖形“底片”的高精密工具。

　　IC 制造的第一個步驟就是把光掩模上的電路圖轉移到晶圓上，它的過程和傳統相片的制造過程非常類似。

　　光掩模是將電腦所設計的半導體設計回路圖，通過光刻制版工藝，將半導體客戶需要的微米和納米級的精細圖案制成掩模版，是電路圖寫在半導體晶圓之前，最先被呈現的半導體零件，這原理就好像是利用底片洗出數千張的照片，透過光掩模，也能在眾多的晶圓上寫出半導體回路。

　　光掩模的準確度和細致度，直接攸關半導體芯片的品質，且光掩模版不象是標準化的量產晶圓，一次生產幾百、幾千片都是長得一樣的晶圓。因為一套光掩模可能只有 30 片，但每一片的圖案都不一樣，每一片都是定制化的，因此，很多人會說，光掩模是半導體技術判定的重要關鍵。

　　中國也有國產的光掩模供應商，但多數停留在八寸晶圓和低端工藝技術，因為光掩模產業的設備機臺投資和晶圓廠一樣，是十分龐大的，在高端技術上，多是由外商主導。

　　全球三大光掩模供應商齊聚中國搶占半導體崛起浪潮，日本凸板搶先出招

　　受惠半導體產業政策和資金涌入，全球三大光掩模供應商都摩拳擦掌將中國半導體崛起視為巨大商機，日本凸版印刷 Toppan 搶先出招，6 月 22 日將齊聚產業上、下游，在上海舉行中國首屆的“2018 凸版光掩模技術論壇”。

　　全球光掩模產業生態分為半導體廠附屬的光掩模部門，以及獨立型光掩模供應商兩大類，兩者比重約 65% 和 35%，象是半導體大廠英特爾、臺積電、三星、中芯國際內部都有附屬的光掩模部門，而獨立型的光掩模供應商主要來自于美日兩國，全球三大供應商分別為日本凸板 Toppan 、大日本印刷 DNP 、美國 Photronics Inc。

　　百年企業日本凸板，計劃將 28 納米、14 納米高端光掩模技術轉至上海廠

　　美日光掩模大廠為了插旗國內半導體商機，也開始將部分高端技術移至國內生產，因此國內的光掩模技術已經從 90 納米、65 納米、 40 納米逐漸朝 28 納米和 14 納米升級。

　　日本凸板 Toppan 將 于 6 月 22 日舉行中國首屆的技術論壇，以“中國芯，凸版情”為主題，舉行“2018 凸版光掩模技術論壇”，強勢插旗中國半導體的企圖心強烈。

　　由于這一波中國半導體大規模崛起，積極插旗卡位的還有大日本印刷 DNP 和美商 Photronics 去年宣布在廈門合資成立美日豐創光罩，引進 40/28 納米制程，計劃五年內投資 1.6 億美元，主要客戶是晶圓代工大廠廈門聯芯，日前聯芯也正式引進 28 納米制程工藝。

　　國內近 30 座新晶圓廠陸續啟動，考驗全球半導體原物料供應

　　這一波無論是光掩模或是大硅片缺貨，背后都是反應半導體三強英特爾、臺積電、三星近幾年來拼命蓋新廠并轉進高端技術，牢牢卡住半導體供應鏈主要的原物料供應。

　　再者，是中國未來幾年有接近 30 座晶圓廠落成，像是地產業恒大、碧桂園，或是家電業格力都投身半導體行業，突然涌至的大規模需求，會是半導體供應鏈的巨大商機。

　　這一波的新晶圓廠熱潮中，真正有機會進入量產的以中芯國際、華虹半導體、華力微電子等主流的晶圓代工廠，以及紫光旗下的長江存儲、福建晉華、合肥睿力等存儲器供應商為主，尤其不少新進的半導體廠，為了確保未來大硅片供貨無慮，都提出加價 30% 來確保大硅片貨源。

　　然而一些新蓋的晶圓廠如果沒有關鍵技術、核心原物料的支持，攸關未來這些新建的晶圓廠是否有能力進入實質量產，如果蓋好的晶圓廠無法進入量產，未來會有一波大量的無效產能問題涌現。

　　而以目前半導體產業供應鏈幾乎呈現“萬物皆缺”的狀況，顯然將會對于整體國內半導體產業的發展帶來更大的考驗。不只是晶圓廠，包括芯片產業的流片生產也可能會因為光掩模缺貨問題而受到影響。

　　在四面八方的資金涌入下，中國半導體已經成了全民運動，但仍是要回歸理性看待，蓋晶圓廠是發展半導體最容易的一環，然未來技術、機臺設備、原物料、關鍵器件是否真的能充足掌握，才是真正關鍵所在，這些都需要時間檢驗，海水退潮之后，就知道誰在裸泳。