半導體投資聯盟 發表於 2020-12-30 15:55:39
（集微網報導）以保護美國國家安全的名義揮舞的大棒終於落下，美國商務部將中芯國際加入到實體清單當中。儘管是意料之中的不利結果之一，可是制裁的最終到來依舊使人感到錯愕。
與華為海思當初面臨的局面一樣，中芯國際的國際供應鏈體系受到重創，突破先進位程、擴充產能的計劃將不可避免的被打亂，日常的運營維護也將受到影響。中芯國際的前行之路將會無比崎嶇。
實體清單的到來
美國對中芯國際的制裁也是逐層加碼的。9月4日，路透社援引美國防部一位發言人表示，其正在與其他機構合作，決定是否將中芯國際列入實體企業名單。儘管中芯翌日發表聲明，表示嚴格遵守相關國家和地區的法律法規，與中國軍方毫無關係。9月26日，對中芯的實際出口限制依然到來，美國商務部向部分供應商發出的信函，對於向中芯出口的部分美國設備、配件及原物料做出進一步限制。中芯在10月4日發布的公告也對此事做出了證實。
這一舉措當時並未被解讀為「封殺」和「制裁」，但是美方絲毫沒有停手的意向。12月4日，中芯國際和中海油等4家公司正式被列入美國國防部黑名單，美國投資者將被禁止持有或者交易中芯國際股票。
12月18日，美國商務部正式發出通告，將中芯國際列入到實體清單中，依據是中國的軍民融合（MCF）原則，以及中芯國際與中國軍事工業園區中相關實體之間活動的證據。
除去供應商出口產品或技術時，需要向美國商務部申請該公司的專有許可證以外，美國商務部還特別指出，在先進技術節點（10nm或以下）生產半導體所需的必須物品將被直接拒絕出口，以防止這種關鍵的技術支持中國的軍民融合工作。
實體清單這個名詞在華為遭受制裁之後廣為人知，它是美國商務部工業與安全局根據美國《出口管制條例》（Export Administration Regulations，EAR）所列出的一系列實體，是出口管制的具體針對目標。
上了實體名單的中芯國際不但很難從美國和第三國進口美國產品、技術，也很難獲得第三國企業所提供的相關產品、技術（採用了美國技術或原料，或在美國生產）。對於晶圓製造這個需要龐大供應鏈支撐的行業，中芯國際似乎被「釘在了原地」。
為什麼是10nm
為何將實體清單中的工藝節點設定在10nm，其中頗有玄機。10nm工藝介於中芯國際已經量產的14nm工藝和業界主流的先進工藝7nm之間，最直接的作用就是封堵了中芯國際追趕臺積電、三星工藝的前進通道。
同時，中芯國際在今年10月份完成了N+1工藝的流片，根據其財報電話會議的披露，N+1工藝在功率和穩定性方面與7nm工藝非常相似，且不需要EUV光刻機。TrendForce集邦諮詢判斷，對比現有對外量產的10nm製程工藝與7nm製程，N+1製程工藝基本對應到臺積電的10nm製程工藝，與三星10nm製程工藝相近，基本跨入了先進工藝的大門。如今，一紙禁令也使得剛取得突破的N+1工藝陷入困境。
10nm工藝是一個標誌性的節點，Intel在明年就會全力轉向該工藝。此外，按照Intel的說法，其10nm工藝是與臺積電的7nm工藝相當的（電晶體密度介於臺積電 7nm 和 7nm EUV 之間）。因而選擇10nm做工藝截止點，既阻止了中芯國際進行技術突破，也隱含了對Intel等美國企業保護的意味。
不過，事情還沒有這麼簡單。前中芯國際高管付輝（化名）表示，在14nm到7nm工藝區間，很多關鍵設備是通用的。即便各大晶圓代工廠在7nm節點上技術選擇並不相同，比如對最尖端的EUV（極紫外光刻機）使用與否，但將節點設定在10nm，就可以覆蓋整個區間，讓中芯國際無法獲得EUV之外的其他核心設備和材料。
「有些設備標明7nm工廠專用，如氣體過濾器，中芯國際就是絕對無法獲得了。還有一些設備，如中芯國際已經引入的DUV光刻機（僅次於EUV），既可以用在7nm工藝上，也可以用在14nm工藝上，界定起來就很模糊。」付輝認為真正的困境在於這裡，離開了設備，晶圓廠是難為無米之炊的。
國家政策和資金以及興旺的國內市場使得中芯國際成為晶圓代工行業第二梯隊唯一追趕者，即使面對臺積電的壓力，依然能夠先進工藝上的道路上窮追不捨。但這條路以後還能走通嗎？
「從表面看，美國商務部沒有把門全部關死，但是也只留了一個很小的門縫。」付輝感慨道。
在鋼絲上跳舞
發展受阻，那麼生存呢？
雖然今年疫情肆虐，中芯國際依然交出了一份漂亮的成績單。其2020Q3銷售額為10.83億美元，環比增加15.3%，同比增32.6%。三季度歸屬於公司的應佔利潤為2.56億美元，稅息折舊及攤銷前利潤為6.53億美元，同創歷史新高。
創造佳績的是中芯國際成熟工藝平臺，尤其是40/45nm (17.2%), 55/65nm (25.8%), 150/180nm (31.2%)幾個工藝平臺。電源管理、射頻信號處理、指紋識別，以及圖形圖像處理，相關的晶圓收入環比增長8%，同比增長22%；微處理器和專用存儲相關的晶圓收入環比增長6%，同比增長26%。
這些工藝平臺的供應沒有被實體清單所封鎖，但是依然有很多隱患。
半導體行業專家莫大康最擔心的就是中芯國際日常運營所需的耗材。維持一個晶圓廠正常生產的材料種類繁雜，從矽晶圓、化學原料、氣體到研磨液，以及各種工具，很多都要從國際廠商處進行採購。
日韓和歐洲廠商掌握在大部分耗材，但是考慮到與美國廠商複雜的技術聯繫，以及政治因素的影響，很難保證今後還能順暢供應。「這些公司也是以合規為第一考慮要務，不會去觸犯美國政府的一些紅線。」國內手機大廠前美國採購業務負責人康成（化名）告訴記者：「
好在中芯國際已經提前做好了準備。」據外媒報導，中芯國際向美、歐、日本上遊供應商採購的規模，已超越 2020 年全年需求。其採購項目包含蝕刻、光刻與晶圓清洗機等製程設備、測試機臺，而用於維持運作的相關耗材採購量，也都超過一年所需。而隨著國內供應鏈的崛起，成熟工藝所需的耗材也基本可以解決。
不過硬性材料可以儲備，軟性的服務則無法預先積攢。按照業內人士的解讀，實體名單也會對企業在獲得服務方面產生限制。中芯國際將無法對其美國產設備進行軟體更新，供應商的工程師對設備進行維修保養也可能受到限制。
據悉，國外廠商一般會為設備提供兩年免費服務，設備的部分零部件也有國產化可以做替換。相比之下，軟體的問題則難以解決。一位曾在晶圓廠工作的人士表示：「設備廠商的軟體核心都是保密的，如果出現問題，需要原廠工程師進行調試，這方面的技術我們還未掌握。」
設備得不到及時的技術支持，將嚴重影響產能和良率的提升，尤其是新產線。
莫大康就將美國對中芯國際的此次制裁解讀為兩個直接目的，一是阻止先進工藝開發，一個是阻止產能擴張。
中芯國際在2020Q3業績會說明會上也表示，公司原計劃在今年Q4和明年Q1供貨的設備機臺有所延長或不確定性，某些設備出貨已延遲兩個月，如高能離子注入機等；其次是對於客戶端，在Q4和明年Q1部分客戶需求的滿足受到一定影響。
不過，列入實體清單不意味著將不能與美國客戶進行交易。按照專業人士的解讀，原則上講，向美國出口自身的產品，或者向第三國企業或中國境內企業銷售自身的產品一般都不會受限。
付輝就表示，高通公司在中芯國際投產的電源管理IC，目前不受禁令的影響。不過，以後是否會轉單就不得而知了。
實際上，中芯國際的美國客戶這幾年確實在減少。據康成了解的情況，中芯國際在美國的業務去年就下降很多，在美的團隊人數也縮減不少。中芯國際的2020Q3財報也證實了這一點。
轉向？
先進工藝受阻，中芯國際可以選擇鞏固成熟工藝，發展特色工藝，並可以轉向先進封裝。
進入2020年以後，疫情驅使遠程辦公方式流行，造成通信基礎設施、電腦/平板、電視/大尺寸面板、雲計算與IDC、物聯網終端市場異常活躍，並且汽車行業也進入電子化時期，拉動相關晶片需求大幅增長。疊加晶片製造產能緊缺，使得近期各類晶片價格水漲船高。8英寸代工產能作為成熟製程的核心部分，業界預計產能緊缺要到2021年下半年有望緩解。
在成熟製程產能持續緊缺的背景下，中芯國際轉向加大對90/65/55nm等成熟工藝的投入是非常合理的選擇。
另一個空間廣闊的領域則是先進封裝。其實，無論是臺積電，還是三星甚至Intel，都把先進封裝當做公司的一大重心，這主要是在日益增長的性能需求與摩爾定律的逐漸失效的矛盾影響下所演化出的折中結果。
在很多應用中，摩爾定律不再具有成本效益，尤其是對於集成異構功能而言，多晶片模塊（Multi-chip modules MCM）和系統級封裝（System in Package SiP）等「More than Moore」技術已成為將大量邏輯和存儲器、模擬、MEMS等集成到（子系統）解決方案中的替代方案。
臺積電在這方面最為激進，自己開發的SoIC封裝技術已經讓其具備了直接為客戶生產3D IC的能力。臺積電宣布今年資本支出將達160 ~170億美元，其中有10%將用在先進封裝，未來將在南科、竹南新建先進封裝廠，以因應需求。
中芯國際其實也有效仿的計劃。據日經報導，中芯國際也在考慮建設類似的先進晶片封裝能力，並已向臺積電的一些供應商訂購設備，以運營一條小規模的先進封裝生產線。
中芯國際近日任命的副董事長蔣尚義，就對Chiplet（小晶片，先進封裝技術之一）技術情有獨鍾，此番上任，也似乎預示著中芯國際可能會大力發展先進封裝。
具有挑戰性的是，Chiplet仍處於發展初期，目前應用在一些高端的晶片上，對晶片設計也提出了很高要求，而國內還少有設計公司具有駕馭該技術的實力。所以，這仍是一個充滿X因素的領域。
晶圓製造廠是整個半導體行業的基石，支撐著設備、材料、設計軟體、IC設計公司和終端用戶，它們共同構成了整個半導體產業鏈。中芯國際如果不能在技術上形成突破，整個國內產業鏈都會發展受阻。在這個意義上，即使面對重重阻礙，中芯國際依然要劈開華山一條路。
截止到本文完結之時，中芯國際對被列入「實體清單」正式做出了回應。
中芯國際表示，經公司初步評估，該事項對公司短期內運營及財務狀況無重大不利影響，對10nm及以下先進工藝的研發及產能建設有重大不利影響，公司將持續與美國政府相關部門進行溝通，並視情況採取一切可行措施，積極尋求解決方案，力爭將不利影響降到最低。
責任編輯：lq
打開APP閱讀更多精彩內容
聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴