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中芯国际备件库存可支撑3至6个月:不寻求“去美化”产线?

  12 月 18 日晚间,美国商务部正式宣布将中芯国际及其部分子公司及参股公司列入“实体清单”。

  这也意味着,美国厂商要想供货中芯国际或与中芯国际合作,必须要取得美国商务部的许可证。并且,美国商务部有特别指出,对于 10nm 及以下先进工艺所需的物品都会直接拒绝。

  对此,12 月 20 日晚间,中芯国际发布公告回应称,该事项对公司短期内运营及财务状况无重大不利影响,但对 10nm 及以下先进工艺的研发及产能建设有重大不利影响,同时,中芯国际还表示,将持续与美国政府相关部门进行沟通,视情况采取一切可行措施,积极寻求解决方案,力争将不利影响降到最低。

  先进制程发展受限,成熟制程影响较小,库存或可支撑 6 个月

  而根据业内信息显示,在中芯国际被美国列入“实体清单”之后,所有的美系半导体设备厂都已停止对中芯国际的供货,撤回了在中芯国际的驻场人员,暂停了所有的对中芯国际的技术支持。

  近日,摩根士丹利发表最新报告也引述中芯国际高层的话指出,目前在没有美方许可的情况下,包括已签订的订单在内,所有美国设备已即时被禁运至中芯国际,同时产品包含美国科技最低限度规则也已生效。

  而这些美系厂要想恢复对于中芯国际的设备、零部件、材料的供应以及技术支持,就必须要向美国商务部申请许可,在取得许可证之后才能恢复。并且,美国商务部有特别指出,对于 10nm 及以下先进工艺所需的物品将会采取“推定拒绝”的政策进行审核。

  目前中芯国际的 14nm 及以下先进制程产线对于美系半导体设备的依赖程度较高(比如刻蚀机、PVD、CVD、清洗机、氧化/退火设备、量测设备等),此外,中芯国际所需的特殊气体(美国空气化工)、抛光垫(陶氏化学)等材料对于美系厂商也比较依赖。

  由于短期内先进制程所需的美国半导体设备及材料难以替代,并且美国也已明确将禁止 10nm 及以下先进制程设备及材料的供应,这也意味着,中芯国际的 10nm 及以下先进制程产能建设及技术发展将严重受阻。

  另外需要指出的是,“14nm 到 7nm 的设备很多是通用的。中芯国际从 N14 到N+2 制程工艺基本都是用的一样的设备”,比如 DUV 光刻机,既可以用在 14nm 光刻,也可以用来做 7nm 光刻。因此,如何来界定某些设备和材料才是 10nm 及以下先进制程所必须的,这也将是一个问题。

  但是,美系厂商通常可能会按照保守的策略来应对。因此,中芯国际已量产的 14nm 工艺可能也将会受到影响。

  根据中金的报告显示,目前中芯国际 14nm 及以下先进制程的研发及量产,主要由子公司中芯南方承担(该行预计其 2020 年收入占合并报表口径比例小于2%)。

  截至目前,中金测算中芯南方的投资金额约为 70 亿美元。如果先进制程后续无法继续发展,这笔投资或将难以收回。

  相对而言,“实体清单”对于中芯国际的成熟制程影响则比较小,虽然成熟制程产线当中也有一些美系半导体设备,但是占比要比先进制程产线低,并且美国明确限制的是 10nm 及以下的先进制程,因此成熟制程所需相关设备和材料在美系供应商的申请之下,能够获批恢复供应可能性也相对较大。

  此外,自今年初以来,中芯国际为了应对可能被美国列入“实体清单”的情况,就已经开始了对于相关设备、零部件和材料的大量备货。

  而根据摩根士丹利发表最新报告指出,中芯国际设备备用库存仍可支撑三至六个月,即 2021 年上半年 8 吋晶圆产能充裕。

  不过,这里有一个问题,那就是即便中芯国际有很多的备货,但是半导体设备的安装、维护、零部件的更换,通常都需要设备原厂提供技术支持,在没有原厂的技术支持之下,中芯国际是否能够自己解决?

  很多半导体设备使用一段时间之后,采集的信号就会产生偏差,没有设备厂商的工程师做校准,就难以使用。对于很多晶圆厂来说,他们买了设备,怎么用设备这件事,都是设备商在做,晶圆厂本身涉及的较少。而且设备会损耗,需要换零件,没有设备商提供的原装零部件,设备也是不能用的。

  另外在软件方面,特别是在一个新的工艺的研发阶段,制程工艺的很多参数会一直在调整,牵一发而动全身,这站工艺稍微改变,会导致下一站的工艺大变,那么反馈到设备商,设备采集的信号就会变。设备商都会用配套的专用软件对信号进行调参建模,设置的参数/模型/程序业内称之为 recipe。当工艺变了后,recipe 也要重调。

  所以,离开了设备厂商的技术支持,晶圆厂将很难维持正常运转。

  从上面的介绍来看,中芯国际新的先进制程产线由于仍是在持续的优化当中,因此对于设备厂商的技术支持要更为依赖,而成熟工艺由于已经发展多年,已经是非常的稳定,因此对于设备厂的技术支持的依赖程度也应该相对较小。

  据《财经》援引某晶圆厂资深工程师的话报道称“成熟工艺,尤其是 55 纳米以上对设备厂商的依赖不大。代工厂自己也有工程师队伍和 knowhow(行业知识),可以自己来做设备的维护。耗材方面,供应商大都来自日本和台湾,并且成熟的代工厂都会有第三方供应商以降低供应链断供风险。”

  从财务数据来看,目前中芯国际的主要营收来源还是成熟制程。根据中芯国际第三季度财报来看,55/65nm、40/45nm 的成熟工艺依然是中芯国际盈利的主要来源,占比超过 85%,而 14nm 的先进制程的营收与 28nm 制程的营收合并在一起,占比也只有 14.6%。

  因此,中芯国际认为,该事项虽然对 10nm 及以下先进工艺的研发及产能建设有重大不利影响,但对公司短期内运营及财务状况无重大不利影响。近日,摩根士丹利、中金等知名机构也给出了同样的看法。

  不会寻求完全脱离美国科技的生产线?:

  自今年 5 月,美国对华为发起第二轮制裁,禁止台积电、中芯国际等晶圆代工利用美国设备为华为代工自研芯片之后,业内就掀起了建设“去美化”半导体产线广泛讨论,希望能够借此突破美国对于中国半导体产业的打压。

  此前就有业内传闻称,华为正在搭建不含美系设备的半导体产线。

  由于目前在先进制程所需的中高端半导体设备领域,美系设备厂商仍占据了主导,而这些美系设备在短期内也是难以实现完美替代的,因此,国内将“去美化”半导体产线的目光也主要放在了成熟制程的半导体产线上。

  而随着此次中芯国际被美国列入“实体清单”,也使得业界对于中芯国际加快建设“去美化”半导体产线充满了期待。

  中金的最新研报也预计,后续中芯国际在向美国政府申请出口许可的同时,也会积极导入国产、日本及欧洲半导体设备、材料供应商。

  同样,基于该预期,在中芯国际被美国列入“实体清单”之后的A股首个交易日,北方华创、中微半导体等国产半导体设备厂商的股价都出现了大幅上涨。

  不过,根据摩根士丹利的最新报告显示,中芯国际高层中芯国际高层表示,未来产能扩张及新产品发展仍需美方准许,因此将持续和美国政府相关部门进行沟通。

  中芯国际高层强调,不会寻求完全脱离美国科技的生产线,并相信和全球厂商合作对中芯国际健康发展很重要。

  虽然,从中芯国际高层的表述来看,似乎是并没有建“去美化”半导体产线的计划。不过,有些事情是必须要去做的,但是并不适合大张旗鼓的来说。

  当然,“去美化”半导体产线的建设也并不是一蹴而就的,特别是这其中还涉及到良率、可靠性、成本、客户接受度等一系列的问题。

  高通或受影响

  资料显示,高通及博通是中芯国际的前两大海外客户,以 8 吋厂 0.18 微米制程生产的电源管理 IC 为主,也有将 28 纳米射频元件委由中芯国际代工。其中高通每年在中芯国际至少下单 60 万片的电源管理 IC 晶圆,几乎占了高通自己供给量的四成。

  虽然在今年 9 月,业内就传出高通计划将部分在中芯国际代工的芯片订单转移到台系晶圆代工厂,但是考虑到下半年来 8 吋晶圆代工产能持续紧缺的状况,高通的转单也遭遇了很大的困难。直到 12 月初,业内才传出消息称,联电拿到了高通的成熟制程大单。

  但是目前联电的 8 吋产能也是非常的紧缺,排单应该都已经排到了明年上半年。即使高通能够插队进去,恐怕也难以拿到足够的产能。因此想要从中芯国际将订单全部转出,短时间是难以实现的。

  而根据美国的禁令,中芯国际的美国半导体客户如高通等,如果需要继续向中芯国际下新的订单,也需要获得美方许可。这也意味着,如果高通不能尽快拿到许可,其后续电源管理芯片的供应恐将受到影响。

  由于目前 5G 已经成为了智能手机标配,这也使得射频器件及天线模组用量大幅增加,配套的电源管理 IC 用量也相应的大幅增加,这也使得高通等手机芯片厂商需要更多的与其 5G 芯片配套的电源管理 IC。如果高通的电源管理 IC 供应出现问题,那么必然会影响到其 5G 芯片的出货。

  此外,在“实体清单”的影响下,中芯国际也将会面临高通等客户处于供应链安全考虑,加速转单的状况。而这也或将进一步加剧目前晶圆代工市场的产能紧缺问题。

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