晶圆代工:台积电称霸

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发布时间:2018-06-13 19:03

芯片产业深度调查|晶圆代工:台积电称霸

2018-06-14 18:25来源:英才杂志华为/技术/公司

原标题:芯片产业深度调查|晶圆代工:台积电称霸

中兴事件的爆发就像一把利刃剜出中国芯片产业的短板,巨石砸向深潭激起的涟漪正一波一波地向外扩散。芯片产业从来没有像今天这样,受到媒体、公众甚至国家高层如此迫切的重视。

现实总是如此残酷,在这一关系国家经济命脉的高科技产业,中国依旧没有什么话语权。2017年,中国集成电路进口额达到了2601.4亿美元,同比增长14.6%。有分析资料显示,在存储芯片、服务器、个人电脑、可编程逻辑设备等领域,中国芯片占有率竟然为0。

由于技术门槛高、投资规模巨大、高端人才稀缺,作为尖端产业,中国集成电路企业与世界巨头相比还有相当大的差距。

不过变化正在发生,中兴事件的警钟下,政策层面已经开始落实,各地方政府及社会资本也在积极推进,中国半导体产业迎来了爆发式发展的前夜。

一批优秀的半导体企业脱颖而出,IC设计、晶圆代工、封装测试、半导体材料、半导体专用设备等细分领域涌现出领头企业,部分企业甚至成为细分领域的世界翘楚。这些企业代表了中国集成电路产业崛起的雄心。

与此同时,以大基金为代表的政府引导基金不断涌现,社会资本不断涌入,一些优秀的投资人正通过资本力量为中国芯片产业注入一股新鲜血液。

在全球半导体产业进入巨头垄断,垂直整合不断频现的时期,中国半导体企业如何走出自己的道路?在各国政府对中资企业实施技术封锁的时刻,中国企业如何自主创新?面对超高规模的资本投入,半导体企业如何有效结合资本手段,推动产业发展?

在中国半导体崛起的背景下,《英才》杂志重磅推出专题策划,梳理中国IC设计、晶圆代工、封装测试、半导体设备、材料产业链优秀企业,把脉产业发展趋势,挖掘其中的投资机遇。

晶圆代工篇

晶圆代工 尖端竞争

张忠谋

30年前,张忠谋开创性地打造了全球第一家专业代工企业——台湾积体电路制造公司(台积电),并迅速发展为台湾乃至全球半导体业的领头羊。

这位台湾“半导体之父”用自己的实践重新定义了一个产业,他创造了专业代工的概念,因为在他之前,所有的集成电路企业都是自己设厂自己生产,包括英特尔、德州仪器等。

经过这30年的发展,台积电在全球晶圆代工领域独占鳌头,凭借庞大的产能规模以及高于全球平均水平的年成长率,2017年台积电市占率高达55.9%,持续拉大与竞争者的距离。

更可怕的是,台积电销售收入超过全球其他所有代工厂的总和,达到320.4亿美元,每年净利润高达110亿美元,而中国利润最高的民营企业华为2017年净利润为75亿美元左右。

可以说,台积电是台湾绝对的镇岛基石,在台湾股市,台积电的市值占到了全台湾的16%-18%。

中国集成电路的设计——制造——封装三大环节之中,制造是差距最大的部分。国内企业中,中芯国际是中国内地规模最大、技术最先进的集成电路芯片制造企业,但其营收也只有台积电的十分之一。

晶圆制造是极度烧钱的行当,台积电2017年宣布将在台湾南部建立的3纳米工厂,投资预计高达200亿美元,这还仅仅是资本支持,研发投入还需要进一步追加。高额的资金门槛,将许多公司拦在门外。另一家跻身世界前十的华虹宏力公司近三年的营收从6.5亿美元增加到8.07亿美元,增长了24.15%。

但这个体量对于国际巨头来说,还是十分弱小,即使在10年内提升10倍,也远远无法和台积电、三星、英特尔相抗衡。

另外制程工艺技术的差距更加严峻,华虹宏力的最高水平制程只有90纳米,可以说华虹宏力目前的资本和技术力量都不足以参与主流玩家竞争。

中芯国际被寄予厚望,中国中芯半导体早在 2016年2月就宣布 28 纳米HKMG工艺已经成功进入设计定案阶段。台积电已经在2016年底开始导入10纳米制程,在2017年开始大规模量产。

苹果iphone 8手机上搭载的A11处理器,使用的就是台积电10纳米工艺,华为推出的新一代手机处理器麒麟970,也使用了台积电10纳米工艺。

即使中芯国际在今年顺利实现28纳米HKMG工艺量产,28nm对10nm,台积电比中芯国际先进了三代。

在全力完成28纳米HKMG工艺量产的同时,中芯国际也准备跳过20纳米制程,直接开始14纳米制程的研发。2015年,中芯国际和华为、高通以及比利时IMEC 共同成立合资公司,中芯国际作为最大股东,共同研发14纳米芯片工艺。

不过,中芯国际和世界巨头的差距也受到整个中国半导体产业的拖累。28纳米和10纳米之间并非单纯的工艺技术的差距,更涉及到设备和材料。

超大规模集成电路的机械抛光和清洗至关重要,但中国目前没有任何一家企业能生产出高纯的抛光浆料和清洗液,抛光不成则电路会被划伤,一片划伤就相当于报废1万个cpu。光刻机、抛光机等设备和材料掌握在台湾、日本、美国以及荷兰企业手里。

中国集成电路晶圆制造的进步,需要整个产业链的支持和协作。

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