光刻机被锁喉,核心材料被卡脖子,三星与台积电的差距不是李在镕到访ASML就能解决的


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‍在芯片代工行业,现在公认的是台积电和三星处于第一集团,而相较于台积电,三星似乎处于下风位置,三星领导者此前就表明了该公司的危机感,那就是三星已经在先进半导体的竞争中落后给了台积电。
除了此前日韩贸易战三星被日本限制了核心材料进口,现在又被爆出拥有EUV光刻机的数量不及台积电,芯片代工存在“掺水造假”成分,众多老客户也转向拥抱台积电,在芯片代工竞赛中,三星真的落后于台积电了吗?
#1
日韩贸易战三星被限制核心材料进口
4月29日,三星公司报告称,尽管销售额增长了8%,至19.01万亿韩元,但其半导体部门的营业利润却同比下降了16%,至3.37万亿韩元(合30.3亿美元)。这标志着一年来三星首次利润下降。

对于半导体净利下滑三星方面认为原因在于美国奥斯汀半导体工厂因寒潮停产,显示驱动芯片(DDI)生产出现差池,以及京畿道平泽工厂加大极紫外(EUV)光刻设备投资增加影响整体营业收益,但是三星对日韩贸易冲突却闭口不谈。
2019年7月,日本政府宣布对出口韩国的半导体工业材料加强审查和管控,并将韩国排除在贸易“白色清单”以外。这些半导体材料主要是氟聚酰亚胺、抗蚀剂和高纯度氟化氢,其中高纯度氟化氢用于晶圆蚀刻,是半导体生产的关键材料,日本的产能大约占70%。
当时复旦大学朝鲜韩国研究中心主任郑继永认为,此举可谓对三星的“精准打击”。韩联社则怀疑,日本此举会令三星半导体被迫转移供应链,提高生产成本。

据此前韩国科技媒体etnews报道,日本采取对韩出口限制措施之后,三星等芯片厂商产量遭受严重影响。韩国国内正积极寻求日本氟化氢替代方案。早前,SK海力士在和中国凯圣氟化学接触以协商供应方案,而三星电子则开始测试中国滨化集团的产品。两家企业均为中国最知名的氟化氢企业。
#2
被ASML卡脖子,EUV光刻机数量不及台积电
三星面临的问题不止以上这一点,比如EUV光刻机是芯片生产的关键,但是三星却被ASML卡了脖子,拥有的EUV光刻机数量远远少于最主要的竞争对手台积电。
在半导体工艺进入7nm后,荷兰的ASML光刻机成为了关键性的设备。比如说中芯国际迟迟无法实现7nm芯片的量产,最关键的原因就是没有EUV光刻机。甚至可以说谁拥有足量的EUV光刻机谁就能吸引众多的客户群。因此,ASML的EUV光刻机成为台积电、三星两大厂商争夺的重要设备。

三星电子李在镕更是于2020年秋天飞往荷兰,寻求由荷兰制造商ASML独家提供的关键半导体生产设备EUV光刻机的支持。对于李在镕此次到访ASML媒体评论:此行表明了三星公司的危机感,因为李在镕深知:三星,已经落后了。
但是根据最新的统计信息来看李在镕到访ASML需求EUV光刻机的效果并不显著。2021年最新统计信息,ASML近年来共量产了100台左右的EUV光刻机,其中供应给台积电就有高达70台左右,几乎是抢下了全球约70%的EUV光刻机,也就是说三星获得的EUV光刻机不超过30台。

台积电在EUV光刻机的数量上,远远超过了三星等其他厂商,让台积电在未来的竞争中占据有利的位置,反之,对三星来说则是个不利事件。
近日,ASML方面正式官宣新消息,其将会在韩国投资2.1亿美元建设工厂,主要进行EUV光刻机再制造工作和相关人员进行培训。该厂建成后或许能改善三星EUV光刻机紧缺的现状。
#3
EUV光刻机仅仅只是催化剂
对于三星来说,EUV光刻机的匮乏或许只是其落后于台积电的催化剂。
数据显示台积电2020年独占约55%芯片代工市场份额,而三星份额只有约16%,对于两家巨大的悬殊很多行业内外的人士质疑是因为三星的芯片制程工艺“注水”、“货不对板”等问题导致三星所打造的芯片产品,在性能、功耗等方面,一直都稍逊色于台积电。

但是三星方面一直拒不承认。
近日,一直都不愿意低头的三星,官方却在一次对外的公告中直接承认了自家芯片代工存在“掺水造假”成分,因为三星在10nm工艺制程上使用了1X、1Y、1Znm三种代号进行定义,但三星方面一直都没有对外公布这三种代号分别代表了什么,如今这三种代号工艺终于遭到了曝光,其中1X对标的是16~19纳米,1Y对标的是14~16,1Z对标的是12到14纳米,这也和三星此前所宣传的1Z就是10纳米工艺有很大的区别。
芯片整体的制程工艺不精良,即使拥有再多的EUV光刻机都无济于事,这一点对于任何一家芯片制造代工厂来说都是一样的。
#4
老客户转向拥抱台积电
去年12月,骁龙888隆重登场,并用三星5nm代工。但是,从客户、市场的反馈来看,消费者对骁龙888传出最大的问题是发热严重,功耗过大。极客湾数据,在某款游戏的测试中,玩了20分钟后,搭载骁龙三星代工的888的小米11背面温度达到了48℃,而搭载台积电代工的骁龙865的小米10在相同的测试环境下,温控表现更好只有41℃。三星代工的骁龙888也曾一度被网友调侃为“火龙888”。
芯片表现需要考虑综合因素,但人们仍更倾向于将骁龙888的“翻车”归咎于三星的工艺,高通自然也是把原因归咎于三星,因此高通或再次改用台积电代工。

近日,高通推出了全新的骁龙778G5G SoC,主打影像、游戏和AI体验,我们完全可以将它视作骁龙780G的精简版。需要注意的是,骁龙780G采用了 三星 5nm 工艺制程,而骁龙778G的制程工艺从三星变成了台积电,这也是高通首次采用台积电6nm工艺。
实际上,现在的时机对于高通来说十分重要,因为华为手机业务的萎缩,正是高通大展拳脚的时候,因此一个好的芯片代工厂则显得十分重要。
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