半导体|?迫于美国压力,台积电、三星、海力士在中国的半导体投资恐受挫折

半导体|?迫于美国压力,台积电、三星、海力士在中国的半导体投资恐受挫折


(一)
美国即将签署价值约527亿美元的芯片法案 , 包括为晶圆厂提供价值约240亿美元的投资税收抵免 。 但该法案明确要求 , 获得补贴的半导体厂商 , 在未来10年内不得在中国大陆投资扩产先进制程芯片产能;如果是投资扩产成熟制程芯片 , 则不会受到限制 。 也就是说 , 包括台积电南京厂、松江厂 , 三星西安厂 , SK海力士无锡厂、大连厂 , 以及美光、英特尔位于西安、上海、成都等地的厂房和设备 , 在未来10年内仍有可能继续投资扩产;甚至 , 中国台湾、韩国、美国半导体厂商在未来依然有可能在中国大陆建立新的厂房 。
【半导体|?迫于美国压力,台积电、三星、海力士在中国的半导体投资恐受挫折】而问题的关键在于 , 美国商务部今后会如何定义成熟制程 。 美国国会在讨论芯片法案的过程中 , 不少议员屡屡提出应该大幅设限在中国大陆的投资 , 更是强调美国纳税人的补贴绝不能用于替中国大陆半导体产业扩张做嫁衣 。 最终 , 美国只允许半导体厂商在中国大陆投资扩产成熟制程芯片 , 先进制程芯片则被美国一律禁止 。 目前 , 就逻辑芯片而言 , 是以28nm及以上制程工艺划归为成熟制程 。 而存储芯片(存储器)、模拟芯片等关于成熟制程的认定 , 则是由美国商务部协同美国国防部、美国国家情报部门 , 通过共同商议后决定 。
现阶段 , 台积电向美国申领芯片补贴 , 以便在美国亚利桑那州投建先进制程芯片工厂 , 当然也能继续运营南京厂、松江厂28nm制程工艺产线 。 不过 , 未来10年内在获得美国的补贴后 , 台积电南京厂16nm制程工艺产线无论是扩大产能或者升级设备 , 都必须向美国归还补贴资金 。
当前仍在西安生产3D NAND闪存的三星 , 在大连、无锡生产NAND闪存、DRAM内存的海力士 , 以及在上海、成都、西安等地设有CPU、DRAM封测厂的英特尔、美光 , 在获得美国的补贴后 , 在中国大陆投资扩产同样会受到限制 。 而且 , 上文已经提到 , 三星、海力士、英特尔、美光在中国大陆进行投资时 , 对成熟制程的定义 , 还要等美国商务部最终拍板 。
以三星为例 , 截至2021年底 , 各大原厂NAND闪存主力制程仍在96层与128层 , 预计176层NAND闪存产能占比可望提在2022年提升到25%以上 。 三星3D NAND堆叠层数已经落后于美光、海力士 , 美光——海力士均已量产176层NAND闪存 , 三星通过新闻稿正式公布的V-NAND量产仍停留在128层 。 假设美国商务部随后认定3D NAND闪存以128层及以上为先进制程 , 那么受到波及的三星、海力士在中国大陆可能只得量产96层及以下的NAND闪存芯片 , 从成本和效益角度来看显然不怎么划算 。
再有 , 美国对成熟制程的定义应该不是一直不变的 。 以逻辑芯片为例 , 台积电其实仍有机会在中国南京厂导入16nm制程工艺量产 。 因为 , 芯片法案签署执行后 , 美国商务部必须要在2年内采纳业界意见 , 重新定义成熟制程 , 然后公示于众 。 这意味着 , 当半导体产业在未来2年进入3nm/2nm先进制程工艺量产后 , 16nm/14nm制程工艺就有可能被美国商务部定义为成熟制程 。
同样的情况也适用于存储芯片 。 如果现阶段96层3D NAND闪存被美国商务部认定为成熟制程 , 那么在未来2年后有可能进一步放宽 , 即把128层3D NAND闪存重新定义为成熟制程 。 美国商务部更新标准的前提 , 则是在于半导体产业技术如何演进 。 在未来10年的补助期内 , 美国商务必须每2年检讨一次 , 公示于众 。 但三星、海力士从成本和效益角度考虑 , 应该是不愿意在中国大陆只投产被定义为成熟制程的存储芯片 。