摘要:Applied Materials CEO Gary Dickerson认为市场增长将保持“低单位数”;KLA Corporation CFO Bren Higgins则预期“中单位数增长”;Lam Research CFO Doug Bettinger明确表
2023年起,AI芯片的需求快速增长,全球半导体产业面临一轮新的技术变革。同时,地缘政治风险也开始介入产业链,制造技术的竞争不再像过去那样单一。
台积电、三星和英特尔这三家芯片制造巨头站在了不同的技术岔路口,各自押注不同方向。
2024年3月,在美国的一场行业会议上,高盛分析师Jim Schneider提问三大设备公司对2025年晶圆厂设备市场的看法。
Applied Materials CEO Gary Dickerson认为市场增长将保持“低单位数”;KLA Corporation CFO Bren Higgins则预期“中单位数增长”;Lam Research CFO Doug Bettinger明确表示不给出数字预测。
KLA的预测更为乐观,是因为它押注的是制程复杂化这条路。Higgins在会议上提到,台积电3纳米制程的检测步骤相较7纳米增加了约60%。KLA的电子束检测设备正是针对这种需求设计的,能检测10纳米以下的缺陷,满足AI芯片“零容错”的要求。
而台积电目前在3纳米制程上的量产已经展开,三星也在推进3纳米GAA架构的量产,并计划进一步扩大良率。但在设备厂商眼中,制造的难题,已经不完全取决于晶圆制程节点。封装技术的复杂性也在快速上升。
Applied Materials选择押注的是先进封装技术,特别是CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)异质整合技术。该公司在美国纽约州奥尔巴尼投资15亿美元建设EPIC Center,专门攻关这类技术。
Gary Dickerson在会议上提到,AI芯片将推动整个行业从2D晶圆缩放向3D系统整合转型。
像NVIDIA的H100芯片,虽然采用台积电4纳米制程,并不是最先进节点,但内部却集成了大约800亿个晶体管。而传统的晶圆制程无法独立完成这样的任务,必须依赖先进封装对齐、散热和多芯片互联技术。
英特尔也在封装方向发力,提出了Foveros和EMIB技术路线。虽然其制程节点落后于台积电与三星,但通过系统集成的方式,试图拉平差距。
Lam Research则采取了更保守的策略。它没有直接押注某一条路线,而是保持在3D NAND和3D逻辑架构两个方向都有技术储备。
Doug Bettinger在会议上反复强调“etch-and-deposition intensity”(蚀刻和沉积强度),暗示公司技术布局广。如3D NAND从96层向200层发展,要求设备能实现深宽比超过100:1的垂直蚀刻,这对设备的加工能力是很大挑战。
设备商的选择,其实也反映了芯片制造商的技术立场。台积电的策略是稳扎稳打,继续深化先导制程的良率与量产能力;三星希望通过结构创新(如GAA)实现“弯道超车”;英特尔则试图通过IDM 2.0战略,把制造、封装、代工和自研统合,打造新的生态系统。
同时,中国市场的变化也成为这几家企业不得不面对的问题。自2022年美国启动对华半导体设备出口管制以来,Applied Materials在中国的营收占比从32%下降至18%,每季度损失估算达10亿美元。
这不仅是收入的问题,更是失去了一个重要的技术验证场景。中国晶圆厂长期以来是设备商重要的测试基地和反馈来源,一旦退出,就意味着整个产品优化链条被截断。
KLA的损失看起来较小,约5亿美元,但放长看影响更深。他们的检测设备是制程控制的核心,一旦中国晶圆厂开始建立独立的检测标准,将可能导致全球出现两套质量体系。
Lam Research在中国的服务收入下滑同样严重。设备销售只是一次性收益,后续10年以上的技术支持、维护、备件供应才是主要利润来源。
一台蚀刻设备可能用十年以上,服务收入甚至可能是设备销售额的两倍。对Lam来说,这部分收入的中断几乎等于未来十年利润的直接削减。
从设备商的技术判断可以看出,芯片制造的竞争已经不再是单纯的“制程节点之争”。先进封装、全栈检测、设备服务能力以及政治风险应对,正在成为新的核心问题。
谁能在这场变局中站稳,不只取决于技术本身,还要看谁能在不确定性中找到稳定的路。
来源:老徐述往事