美禁令當前陸半導體設備商能補位嗎？ |集邦科技

美國對中國半導體產業之箝制無疑是近年全球矚目焦點，截至202 3年1月，美國已透過實體清單和管制特定設備出口至中國等方式，打 擊中國本土半導體產業。此外，為防止中國廠商向非美系廠商採購半 導體製造設備以規避管制政策，美國也積極說服荷蘭、日本加入對中 國半導體管制行列。

事實上，美國在2022年10月7日發布新一輪對中國出口禁令後，即 便是未被列入實體清單的中國廠商，欲購入先進製程設備的難度也大 為提高，且不易取得部分可應用於先進製程的28/22奈米製程設備。

如今面對美荷日共同打造的半導體設備封鎖線，中國廠商無論是想 深耕16/14奈米及以下先進製程，或進一步擴展28/22奈米成熟製程， 都只能依賴北方華創、中微公司、盛美半導體、華海清科、中科信、 凱世通、上海微電子等本土半導體設備商。

以北方華創來看，它是中國第一大半導體設備商，專攻清洗、沉積 、蝕刻設備，其清洗設備最高可支援28奈米製程，沉積設備、蝕刻設 備最高能應用於14奈米製程；中微公司則聚焦蝕刻設備，最高支援5 奈米製程；盛美半導體強項是清洗設備，最高支援14奈米製程，若是 應用於DRAM製造，最高支援1X奈米製程，並可支援128層NAND製造。

在研磨設備方面，指標廠商是華海清科，其產品最高能應用於14奈 米製程，並支援1X/1Y奈米 DRAM製造和128層NAND製造。至於離子植 入設備，中科信、凱世通的產品最高能支援22奈米製程；最核心的曝 光機領域，上海微電子的產品則能支援至90奈米製程。

以中國本土半導體設備商發展現況來看，部分清洗、研磨、蝕刻與 沉積設備已能切入16/14奈米及以下先進製程，但即使已切入先進製 程領域，也不表示能持續提升先進製程產線的自主化程度，因半導體 製造工序相當繁複，先進製程動輒需要上千道工序，目前中國廠商只 能切入先進製程中的某些環節，多數工序仍須依靠美系、日系設備， 例如中微的蝕刻設備最高可支援5奈米製程，實際上只能應付製程中 相對簡易的工序，占整體工序約20％甚至更低，其餘較複雜、難度更 高的工序仍由美國科林研發（Lam Research）、應用材料（Applied Materials）或東京威力科創（Tokyo Electron）的設備處理。

換言之，中國設備商雖在先進製程領域有突破，但仍無法在同一製 程節點上實現橫向覆蓋，即便在28/22奈米成熟製程領域，本土設備 的覆蓋率也不超過30％，以2022年中芯京城一期項目建設為例，其2 8奈米產線僅有25％設備來自本土供應商。估計在清洗、研磨、蝕刻 與沉積設備領域，中國本土廠商仍需4∼5年來擴大28奈米及以上成熟 製程節點的橫向覆蓋範圍，並持續優化自主產線的良率。

再者，中國廠商在離子植入與曝光設備領域的技術提升速度遠不如 其他設備，供應商雖宣稱離子植入設備最高可支援至22奈米製程，但 主要應用仍以45奈米及以上製程為主，且橫向覆蓋能力非常有限，欲 完全滿足28/22奈米製程需求或需五年時間。

而曝光機無疑是中國打造自主化產線過程中最大絆腳石，目前上海 微電子生產的SSX600系列是本土最先進的曝光設備（屬90奈米製程等 級），惟實際運作狀況仍不明朗。此外，為滿足28奈米製程需求，上 海微電子也持續開發SSX800系列，但進度不如預期，推出時程一再延 宕。

由於上海微電子已在2022年12月15日被美國商務部列入實體清單， 其對外採購關鍵零組件的難度較以往更高，若是改採中國本土生產零 組件，也非一朝一夕能實現，因為光源、鏡頭、溫控系統等環節都是 很大的挑戰，因此估計仍需5∼7年，中國國產曝光機才可能滿足28/ 22奈米製程需求。

綜合以上所述，考量中國本土清洗、沉積、蝕刻、研磨設備仍需4 ∼5年來擴大其在成熟製程節點的橫向覆蓋範圍，且離子植入設備、 曝光機更需5∼7年才有機會滿足28/22奈米製程。依此估計，中國將 難以在2028年前建立高度自主化的28奈米及以下先進製程產線。

若綜觀全球28奈米市場，一旦以中芯國際為首的中國半導體製造商 未能如期開出28奈米製程產能，仰賴28奈米晶片的AI、5G、電動車、 物聯網、AR/VR、無人機、智慧製造等應用又在2024∼2025年高速展 開，加上訂單逐漸轉往非中系晶圓代工廠，預期全球28奈米製程產能 供過於求的疑慮將逐漸消散。