芯片制造关键技术“印刷术”产能吃紧

　　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、 3D NAND 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。

　　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 Photronics Inc。

　　百年企业日本凸板，计划将 28 纳米、14 纳米高端光掩模技术转至上海厂

　　美日光掩模大厂为了插旗国内半导体商机，也开始将部分高端技术移至国内生产，因此国内的光掩模技术已经从 90 纳米、65 纳米、 40 纳米逐渐朝 28 纳米和 14 纳米升级。

　　日本凸板 Toppan 将 于 6 月 22 日举行中国首届的技术论坛，以“中国芯，凸版情”为主题，举行“2018 凸版光掩模技术论坛”，强势插旗中国半导体的企图心强烈。

　　由于这一波中国半导体大规模崛起，积极插旗卡位的还有大日本印刷 DNP 和美商 Photronics 去年宣布在厦门合资成立美日丰创光罩，引进 40/28 纳米制程，计划五年内投资 1.6 亿美元，主要客户是晶圆代工大厂厦门联芯，日前联芯也正式引进 28 纳米制程工艺。

　　国内近 30 座新晶圆厂陆续启动，考验全球半导体原物料供应

　　这一波无论是光掩模或是大硅片缺货，背后都是反应半导体三强英特尔、台积电、三星近几年来拼命盖新厂并转进高端技术，牢牢卡住半导体供应链主要的原物料供应。

　　再者，是中国未来几年有接近 30 座晶圆厂落成，像是地产业恒大、碧桂园，或是家电业格力都投身半导体行业，突然涌至的大规模需求，会是半导体供应链的巨大商机。

　　这一波的新晶圆厂热潮中，真正有机会进入量产的以中芯国际、华虹半导体、华力微电子等主流的晶圆代工厂，以及紫光旗下的长江存储、福建晋华、合肥睿力等存储器供应商为主，尤其不少新进的半导体厂，为了确保未来大硅片供货无虑，都提出加价 30% 来确保大硅片货源。

　　然而一些新盖的晶圆厂如果没有关键技术、核心原物料的支持，攸关未来这些新建的晶圆厂是否有能力进入实质量产，如果盖好的晶圆厂无法进入量产，未来会有一波大量的无效产能问题涌现。

　　而以目前半导体产业供应链几乎呈现“万物皆缺”的状况，显然将会对于整体国内半导体产业的发展带来更大的考验。不只是晶圆厂，包括芯片产业的流片生产也可能会因为光掩模缺货问题而受到影响。

　　在四面八方的资金涌入下，中国半导体已经成了全民运动，但仍是要回归理性看待，盖晶圆厂是发展半导体最容易的一环，然未来技术、机台设备、原物料、关键器件是否真的能充足掌握，才是真正关键所在，这些都需要时间检验，海水退潮之后，就知道谁在裸泳。