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台積近日驚傳竊密案,涉案人士包括員工(現已被開除)與廠商外派駐廠工程師共6人,檢方已依國安法送辦,而根據現有內外部的披露資訊,指向涉案的廠商為日商東京威力科創(TEL),相關細節本文不贅述。
我們今天的重點,來探討此次的洩密,是否可能會在長遠的未來對台積造成影響?
要知道,自從1985年廣場協議、1986年美日半導體協定以來,日本因變相的不平等局勢,造成DRAM全球市占率快速下降,其半導體製造大國地位之後甚至被韓國及台灣取代,雖然後來日本改由材料、設備方面來切入半導體製造業的市場,但其重振半導體實力的心思其實從未消失,從日本成立相當於半導體國家隊的「Rapidus」公司(註一),便可知一二。
有這樣的背景知識後,接下來我們從兩個角度分析:
- 即便取得兩奈米製程細節,未來日本是否有可能製造的出來?這裡我稱之為「絕對評估法」
- 目前日本在半導體製造的「邏輯IC」製程中,與台積電的差距?此謂之「相對評估法」
【角度一、絕對評估:日本做的出兩奈米嗎?】
有人可能認為台積挾帶供應鏈優勢、產業生態圈優勢等等,日本應該拿到機密資料也弄不出兩奈米吧?
很遺憾的,其實不是做不做的出來的問題,而是在上個月(七月)「日本的兩奈米晶圓已經試產成功!(註二)」剩下的只剩製程優化及良率提升;而在半導體製造領域,良率提升是極其高度技術密集的,其中很多過程只能透過製程研發部門不斷的try and error來找答案,這中間是要燒掉大量的工時及金錢的,而好不容易找出的答案即為製程優化、提升良率的關鍵參數。
此外,在材料、設備方面,除了部分的台廠,其實台積電大部分還是仰賴歐洲、美國、日本的供應商;而此次的事主TEL,做為台積許多直接設備的供應商,是台積電3奈米與2奈米製程擴產的主要設備來源之一(包括黃光製程中的coating、development與後續的cleaning),並且TEL的Coater、Developer機台在全球市佔率極高,幾乎壟斷市場,若無TEL設備,台積電的先進製程會面臨重大中斷風險,對於台積電先進製程節點尤其3nm以下,具有高度戰略重要性,對於台積電而言,轉換成本極高,甚至逼近無法轉換,也就是說,即便今天發生了洩密事件,供應商也不是說想換就能換。這方面我們是真的受制於日本。
最危險的地方就在於,涉案廠商TEL又是日本半導體國家隊「Rapidus」的重要組成,在日本國家級半導體戰略中是同一條供應鏈陣營的重要成員,包辦了晶圓製造中曝光(exposure)前後的塗佈(coating)、顯影(development)與清洗(cleaning),所以即便日方大動作澄清,仍令人很難不相信其「完全沒有接觸到關鍵製程改善的參數機密」。
據傳這次被竊機密資料頁數達數千張,若其中包含的不只是技術節點的理論而是有詳細的製程改善參數設置,那就相當於給日方開了快速通關,而按照洩密案前日方披露的消息,預計2027年前量產兩奈米邏輯晶圓;台積電則是預期最快2025下半年啟動量產,換言之,這樣的先決條件便是台積的製程已近乎優化完畢(所以才有辦法今年量產),換句話說被竊資料裡是否含有製程良率提升的關鍵參數,可能性是很高的。尤其台積電與Rapidus在2奈米製程所採用的核心設備相似度很高,會有很大的程度讓Rapidus能直接參考台積電的良率優化參數設定。
接下來一年要觀察的,便是日方有沒有「突然的技術突破」而能提前到2026下半甚至上半年量產,如果有,那就非常有可能是使用「快速通關」達成的。
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