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封殺中芯7奈米 台美日韓Chip 4新聯盟先探投資週刊

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即使沒有EUV機台,中芯國際已經發展出七奈米製程晶片,還成功出貨給客戶,顯示先前美國圍堵高階製程技術流入中國出現漏洞。這個警訊可能加速拜登政府強化美國本土供應鏈的速度,讓高階半導體製程留在美國本土,才能與中國對抗。

【文/魏聖峰】

為防堵中國半導體崛起,美國拜登政府邀請日本、南韓與台灣打造晶片四方聯盟(Chip 4),對內積極推動晶片法案,針對有意在美國本土設立晶圓廠的業者給予補助。晶片四方聯盟中,日本與台灣加入沒有太大的問題,美國等待南韓政府的答覆;晶片法案在美國參議院的第一階段程序審查投票過關,力拚短期內在國會通過後立法。

就在美國晶片法案剛通過參議院程序審查投票過關,力拚八月前在國會參眾兩院表決通過同時,外電報導中國晶片龍頭中芯國際已經悄悄發展出七奈米製程晶片,也順利出貨給美國一家挖礦公司,雖然這項技術讓外國科技網站認為有抄襲台積電的嫌疑,但無論如何,即使中國遭美國為首的西方國家圍堵包括高階半導體在內的技術,中國是動用國家之力扶植半導體產業,配合人才的挖角,推動中國半導體技術的精進。

中國傾國家之力發展半導體

在中國製造二○二五計畫中,發展半導體製造被官方列為重中之重。美國向中國發動貿易戰不久,也封鎖精密技術出口到中國。以半導體為例,先進製程相關技術禁止出口到中國,成熟製程才能出口到中國。至於如何制定先進製程的標準,美國政府並沒有明文規定,但產業界則以十六奈米製程為分界,十六奈米以下屬先進製程。因為這項限制,荷蘭半導體製造商ASML的極紫外光機台(EUV)不能出口到中國,DUV機台則可以出口到中國。

中國境內沒有EUV機台,卻能透過現有的半導體技術和對外挖角的人力,中芯國際研發出先進製程的七奈米產品。從技術層次來看,利用DUV機台是有機會研發出七奈米產品,只不過良率不佳以及製造成本高很多。當年台積電跨入七奈米製程時也沒有用EUV機台,而是用DUV機台。這則新聞證實中國確實擁有七奈米先進製程,顯然美國在圍堵先進製程到中國這方面沒成功,未來有可能擴大圍堵中國先進半導體技術。

中國非民主體制,且對外擴張性太強烈,威脅到美國與東亞周邊國家的生存空間,在日本前首相安倍晉三積極遊說下,美國出面成立印太聯盟。產業面上,半導體是所有科技發展的基礎,下一個十年的科技發展都需要先進半導體。美國商務部長雷蒙多(Gina Raimondo)上電視替政策辯護時指出,總體來說,無論是高速運算、資料中心、電動車或是物聯網,都需要運用半導體,應該要讓技術在美國落地生根,否則將無法持續演進。她提出警告,如果國會還不加快採取行動,美國將失去矽晶圓廠,這些公司將會到別國設廠,美國會成為大輸家,這讓《晶片法案》有不得不過關的急迫性。

《晶片法案》的通過與否,對美國和中國在科技產業的角力有極大影響。中國是全球最大半導體市場,從二○一八年至今,中國每年對外進口半導體零件產品超過三二○○億美元。幾乎每一家美國半導體廠商都和中國積極做生意,中國政府以市場為誘餌,積極遊說美國半導體廠商輸出高階技術到中國。最近幾年美中關係惡化,即使限制高科技到中國的潛規則,全球半導體公司還是向中國市場靠攏,讓美國政府不得不加強監管。以目前正在國會進行表決的《晶片法案》內容,凡是拿到美國政府補貼,十年內不能到中國或是與美國不友好的國家去投資,並限制先進製程的投資,擺明衝著中國而來。現在最需要半導體先進製程的國家就是中國,但十六奈米以下技術禁止出口到中國,讓很多高階半導體材料、設備公司的相關製程目前都無法出口到中國。

從營利的角度,很多半導體廠商因此喪失很多商機。荷商ASML就是因為EUV機台被禁止出口到中國,造成該公司損失不少在中國的商機。DUV機台沒被禁止在列,今年上半年ASML在中國就拿到二三座DUV機台訂單,是ASML很大一筆訂單。最近ASML以供應鏈問題和機台延後認列營收為由,大砍今年財測一半,並對外抱怨美國與荷蘭政府禁止EUV機台出口到中國,影響該公司未來的營運成長動能。ASML因EUV機台禁令所受到的影響最大,其他半導體設備商的應用材料、Lam Research、科磊和東京威力科創,他們在先進製程的設備與材料也不能出口到中國,對他們的營運一定程度上造成影響。

晶片法案擺明衝著中國而來

能受惠《晶片法案》的業者包括台積電、環球晶、三星電子和英特爾等有計畫在美國本土蓋晶圓廠的業者,並直接受到在中國投資限制的規範。這次晶片法案的最大受惠者應該是英特爾,除了計畫在美國新蓋兩座先進的晶圓廠外,英特爾是美國本土企業且在美國本土有晶圓廠,拿到晶片法案最大的利益也是很合理。然而,英特爾早在一九九八年就進入中國投資,在成都設有半導體封測廠。去年計畫擴大在成都廠投資十六億美元並升級製程,卻遭到美國政府反對而讓計畫延宕。

英特爾之前在中國大連設有NAND快閃記憶體晶圓廠,在二○一五年加碼投資五五億美元成為3D NAND快閃記憶體工廠,這座工廠在去年下半年以九○億美元賣給南韓海力士。英特爾在中國還投資中國半導體基金,並成立英特爾資本公司(Intel Capital)專門投資中國新創科技公司。英特爾在中國雖然僅剩成都封測工廠,卻專門投資中國的新創半導體和科技公司,在中國科技業的投資既深且廣。一旦英特爾拿補助被限制在中國的投資,對中國科技獨角獸公司將造成影響。

南韓前兩大半導體業者的三星電子和海力士在中國都有龐大的投資。三星電子在中國總投資金額約二五八億美元,主要在西安生產NAND快閃記憶體工廠,去年該廠房才擴建完成,三星電子幾乎有一半的NAND快閃記憶體產能在中國。三星電子在美國就有晶圓廠,最近向美國政府申請減稅優惠,初步計畫在未來二十年間,要在美國另建十一座半導體晶圓廠,總投資金額達二千億美元。這十一座晶圓廠都會坐落在德州,三星電子在德州奧斯汀原本有一座晶圓廠,目前也正在泰勒地區興建一座晶圓廠,三星電子預料將取得晶片法案的補助,卻也將受到該法案限制在中國的投資。

四方聯盟缺一角都不行

海力士在中國的投資也超過二○○億美元,主要投資在無錫地區。三星電子和海力士在中國都有龐大的投資,且這兩家公司有三成以上的銷售額是來自中國市場,最近美國邀請南韓加入晶片四方聯盟,等於要南韓政府選邊站,讓南韓政府有點為難,擔心將衝擊南韓半島導體廠商在中國市場的發展。但專家認為,在美國政府半推半就下,南韓政府終將會同意加入晶片四方聯盟,因為韓總統尹錫悅態度親美,已加入印太聯盟和泛太平洋軍演。三星電子、海力士是全球前兩大記憶體業者,若晶片四方聯盟缺了南韓這塊等於破局,就美國的立場一定會要求南韓政府表態加入。更何況南韓若加入美國半導體供應鏈,對提升南韓半導體在全球的地位有很大的幫助,還有歐美半導體的這塊商機更是南韓業者無法丟掉的市場。

台灣加入晶片四方聯盟在於強化晶圓代工領域,台積電是全球最先進的晶圓代工廠,台灣晶圓代工廠在全球的市占率高達六三%。台灣現階段因為外交因素還沒能加入印太聯盟,與美國、日本有密切的國際外交關係,美國最重要的IC設計公司大部分都在台積電下訂單,並仰賴台積電先進製程技術,這是美國最需要的半導體技術,預料台灣將加入晶片四方聯盟,圍堵高階半導體技術流入中國。

聯發科二十五日宣布建立策略合作夥伴,將使用英特爾的十六奈米技術發展智慧家庭、物聯網等產品。聯發科是全球第二大通訊晶片IC設計商,先前都使用台積電的產能。這次將部分產能移到英特爾,表面上是英特爾搶到原本是台積電的訂單,實際上卻是台灣IC設計業者與英特爾晶圓代工的新結合,強化台美半導體業者間更緊密的合作關係。

全文及圖表請見《先探投資週刊2206期精彩當期內文轉載》
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