本土晶圆代工厂产能快速增长
美国投资银行 Goldman Sachs 最新分析指出,中国计划在未来10年内大幅缩小先进半导体市场的供应缺口。随着本土晶圆代工厂迅速提升产量,预计2025年至2035年期间,采用7纳米及以下先进工艺生产的硅片(wafer)供应量年复合增长率将达到46%。预计同期本地需求将增长17%,这一增幅将明显落后于供应增长。
预计这一生产加速将缩小中国国内市场的先进芯片供应缺口。2025年达到92%的本土供需缺口预计到2035年将降至34%。该银行数据显示,中国先进节点硅片供应量将增至每月410,000片,而该国每月总需求量将达到619,000片。
SMIC 加快产能投资
预计供应量强劲增长的主要动力将来自中国最大的晶圆代工企业 SMIC(Semiconductor Manufacturing International Corp)积极扩建工厂以及提高生产效率。为满足人工智能和高性能计算硬件不断增长的需求,该公司持续推进晶圆代工投资。此前,SMIC 已着重通过扩大工厂产能来提高产量,并延长订单交付周期,以应对行业对人工智能芯片的需求。
在 Goldman Sachs 的预测模型中,预计 SMIC 将在2026年至2031年期间,每年为先进节点产能新增每月30,000至50,000片硅片。2031年之后,预计到2035年,每年还将为月产能增加20,000片。该模型还假设,SMIC 的良率(yield)将从2026年的23%提升至2030年的50%,并在2035年达到75%。
作为对比,全球最大的晶圆代工厂 TSMC 于2018年开始量产7纳米芯片,并能够根据芯片设计实现超过90%的良率。
光刻设备短缺成为实现完全独立的障碍
尽管本土产量大幅增长,但对光刻设备获取的限制仍是中国半导体行业实现完全独立的最大障碍。由于美国及其盟友实施出口管制,无法获得极紫外(EUV)光刻机的中国厂商正通过多重图案化技术,最大限度地利用深紫外(DUV)设备的产能。尽管这种方法提高了生产成本和复杂性,但仍未能避免生产停滞。
全球市场上芯片制造设备的供应周期最长可达24个月,这在过去曾有利于本土设备企业,并使从事层叠和刻蚀领域的中国厂商收入大幅增长。不过,光刻领域的这一技术瓶颈限制了中国在2035年目标框架下,以本土能力满足100%需求的可能性。