中芯国际获准购光刻机 台学界:良率仍低,10年内有望追上台积电

撰文: 姜庚宇
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美国解除对中国最大晶圆代工厂中芯国际成熟制程的禁售限制,周三(3日)晚间,中芯国际与荷兰光刻机制造商阿斯麦签订12亿美元订单。
台湾股市同日半导体领跌,电子权值全面走弱,半导体指标中,台积电挫逾3.3%,联发科也跌3.6%,联电更是重挫5.5%,失守季线,日月光也跌3.7%。
在台湾从事芯片设计相关研究的Jack(化名)接受《香港01》访问表示,由于中芯国际的良率不高,即便获得新机,短期内对台积电不构成威胁;但这次的订单将对中芯研发5纳米芯片的计划带来利好,他估计中国大陆的芯片生产技术在10年内有望达到与台积电接近的水平。

据台湾《财经新报》报道,美国解除对中国大陆最大晶圆代工厂中芯国际成熟制程的禁售限制,将使目前全球芯片供应吃紧的情况获得进一步缓解,且情况也将有利于设备及材料营运,但将冲击中芯国际的竞争对手台湾企业联电。

美国解除对中国最大晶圆代工厂中芯国际成熟制程的禁售限制,周三(3日)晚间,中芯国际与荷兰光刻机制造商阿斯麦签订12亿美元订单。(资料图片)

报道指,已证实美国政府放宽中芯国际在成熟制程设备及材料采购限制,但目前仅看到14纳米制程以上许可。由于美国先前将中芯国际列入出口禁令的实体清单后,主要就是限制10纳米以下先进制程发展,所以预期未来不会看到美国放宽10纳米以下先进制程禁令。

Jack是国立台湾大学电机所博士毕业,主要研究领域是芯片设计。他向《香港01》记者表示,中芯国际“连55纳米芯片的良率都仍然不及格,大约只有60%左右”,而中芯有多达50%以上营收来自90纳米的非高阶制程,这一数据亦与台湾联电重合,显示中芯主要对手是联电这类中低阶芯片制造厂。相比之下,台积电16纳米及更先进制程就已占营收的一半,5纳米营收比重今年也有望达到25%。

中芯高制程芯片良率“仍相当低”

Jack指出,虽然目前中芯国际有能力生产14纳米芯片,但良率仍相当低,“只有百分之十几”。记者翻查资料,陆媒《智通财经》报道指,截止2019年底,中芯国际14纳米芯片良率就已高达95%。但Jack表示,这是因为其设定的合格标准较低。简而言之,一条生产线上原计划制造较高时钟频率(clock rate)的产品,但不良品会被标以较低时钟频率的规格卖出,从而成为市场上的“合格品”,而中兴宣称的95%“应该是电路‘能动’的数量”。

他指出,机器与制程没有绝对关系,14纳米的机器亦可以制造5纳米芯片,但良率就相对低得多。此次中芯国际购买新机,对于提升良率有帮助,也会对中芯研发5纳米芯片的计划带来利好。

台积电的晶圆加工技术仍然领先中国大陆。(资料图片)

指西方封锁反加速中国追赶技术

Jack直言台积电的技术已趋近极限,“差距缩小是不可避免”;而西方对中国的封锁将加速差距的缩小,除非有新技术诞生,大陆芯片制造业约10年左右便可接近台积电水平。

对于大陆芯片制造业与台积电的差距,他指关键不在技术,而在实作,类似20世纪初光学玻璃搅拌一度也是业界难题,“所有原理上的东西其实无太多难点,难在制作中的know-how”,指这也是台积电以“养猪”的方式招很多人,每个人只处理很小一部分工作的原因所在,“每个员工都不知整体的状况,因此就算被挖角少量员工,技术也不会被学走”。

台湾一名私立大学电机学院教授则向《香港01》表示,虽然消息令这两天台湾半导体股票大跌,但这是“心理因素影响”。他指出,即便与被认为受影响最大的联电相比,中芯在制程良率上仍有一定差距。至于大陆芯片制造业在10年内追上台积电之说,他也并不看好,认为设备及domain know-how(产业知识)的差距很难在短时间内攻克。