大硅片缺货至今无解，半导体业史上最严峻缺货潮已经来袭.doc

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1、大硅片缺货至今无解,半导体业史上最严峻缺货潮已经来袭　　全球半导体供应链弥漫一股“万物皆缺”气氛，这一波比特币、人工智能带动的高端芯片热潮，迫使台积电、三星对外释出高端28/16/14/10纳米的光掩模订单，加上国内有接近30座的新晶圆厂在建，近几个月连光掩模都罕见传出缺货声浪，再加上先前大硅片的缺货状况至今无解，全球半导体业史上最严峻的缺货潮已然来袭！　　中国在这一波集成电路产业政策和发展基金的带动下，高端晶圆代工、成熟工艺技术、3DNAND技术、DRAM技术陆续落地，这样的大规模崛起，已经在全球半导体产业掀起巨浪，更让

2、整个供应链陷入极度吃紧。　　　　从半导体12寸大硅片缺货时程将拉长至5年之久，连带使得8寸硅片也供货吃紧，半导体设备交期延长，且部分关键设备供货不足，现在连高端的光掩模也罕见传出供应吃紧，连台积电、三星都启动委外释单。　　光掩模进入7纳米制程，成本是28纳米十倍，为芯片公司高筑竞争门槛　　光掩模是半导体制程中，非常关键的一环。光掩模一般也称光罩，是半导体、液晶显示器在制造过程中，转移电路图形“底片”的高精密工具。　　IC制造的第一个步骤就是把光掩模上的电路图转移到晶圆上，它的过程和传统相片的制造过程非常类似。　　光掩模是将

3、电脑所设计的半导体设计回路图，通过光刻制版工艺，将半导体客户需要的微米和纳米级的精细图案制成掩模版，是电路图写在半导体晶圆之前，最先被呈现的半导体零件，这原理就好像是利用底片洗出数千张的照片，透过光掩模，也能在众多的晶圆上写出半导体回路。　　光掩模的准确度和细致度，直接攸关半导体芯片的品质，且光掩模版不象是标准化的量产晶圆，一次生产几百、几千片都是长得一样的晶圆。因为一套光掩模可能只有30片，但每一片的图案都不一样，每一片都是定制化的，因此，很多人会说，光掩模是半导体技术判定的重要关键。　　　　由于光掩模在半导体制造的角色

4、上如此关键，随着半导体工艺从28纳米、14/16纳米再到7纳米，光掩模的成本大幅上涨，这攸关一家芯片设计公司有无开发一颗7纳米高端工艺芯片的能力。　　以28纳米工艺节点为例，芯片设计公司要开一套28纳米的光掩模，成本约100万美元，但进展到7纳米工艺技术，成本大幅垫高到将近1，000万美元。单是光掩模的成本就如此高，试想，有多少芯片公司有能力转进7纳米工艺节点，这演变成7纳米大战，不单考验芯片公司的技术，资本竞争的门槛也很难跨越！　　中国也有国产的光掩模供应商，但多数停留在八寸晶圆和低端工艺技术，因为光掩模产业的设备机台投

5、资和晶圆厂一样，是十分庞大的，在高端技术上，多是由外商主导。　　全球三大光掩模供应商齐聚中国抢占半导体崛起浪潮，日本凸板抢先出招　　受惠半导体产业政策和资金涌入，全球三大光掩模供应商都摩拳擦掌将中国半导体崛起视为巨大商机，日本凸版印刷Toppan抢先出招，6月22日将齐聚产业上、下游，在上海举行中国首届的“2018凸版光掩模技术论坛”。　　　　全球光掩模产业生态分为半导体厂附属的光掩模部门，以及独立型光掩模供应商两大类，两者比重约65%和35%，象是半导体大厂英特尔、台积电、三星、中芯国际内部都有附属的光掩模部门，而独立型

6、的光掩模供应商主要来自于美日两国，全球三大供应商分别为日本凸板Toppan、大日本印刷DNP、美国PhotronicsInc。　　其他还有一些中小型光罩厂如日本豪雅Hoya、日本SK-Electronics等，中国也有自己的光掩模厂，如无锡中微掩膜、深圳清溢光电、台湾光罩，以及中国科学院微电子中心等。　　今年以来人工智能芯片、比特币挖矿芯片带动高端半导体工艺需求，高端光掩模已传出产能不足声浪，台积电今年也开始增加光掩模的资本支出。　　同时，三星和台积电也同步启动委外释单的策略，主要以高端工艺为主，包括28纳米、16纳米、1

7、4纳米、10纳米工艺技术，陆续找寻独立型的光掩模供应商支持。　　英特尔、台积电、三星陆续转进10纳米、7纳米工艺技术，这些高端技术对于曝光率的要求大幅提升，需要用到二重曝光和三重曝光技术。不单是曝光时间拉长，精准度更是提升，即使这些大厂增加机台设备，仍是无法满足高端工艺对于光掩模技术需求的大幅增加，因此陆续启动委外释单。　　　　业界传出，美国光掩模大厂Photronics接获台积电的光掩模委外释单，与台积电签下两年的供应长约。日本凸板Toppan受惠于三星的高端光掩模产能吃紧，因此调整自制和外购的光掩模的比重，扩大外购比例

8、，因此日本凸板Toppan也接获三星的扩大委外释单。　　根据国际半导体协会SEMI统计，2017年全球光掩模市场以37.5亿美元创下历史新高，预计2019年将超越40亿美元大关。而全球最大的光掩模市场是台湾地区，其次是韩国，而中国大陆在全球光掩模市场的份额现约个位数，市场预期在2020年有机会挑战20%