中芯國(guó)際喜來(lái)深圳建廠，28nm工藝產(chǎn)能比你想象的緊張

其實(shí)，中芯國(guó)際一年內(nèi)連投兩次28nm制程。

全球“缺芯潮”不斷蔓延，被波及的企業(yè)不勝枚舉。

3月17日晚，中芯國(guó)際發(fā)布公告稱，將和深圳政府?dāng)M以建議出資的方式，經(jīng)由中芯國(guó)際集成電路制造（深圳）有限公司（下稱“中芯深圳”）進(jìn)行項(xiàng)目發(fā)展和營(yíng)運(yùn)，重點(diǎn)生產(chǎn)28納米及以上的集成電路并提供技術(shù)服務(wù)，旨在實(shí)現(xiàn)最終每月約4萬(wàn)片12吋晶圓的產(chǎn)能。預(yù)期將于2022年開(kāi)始生產(chǎn)。

待最終協(xié)議簽訂后，項(xiàng)目的新投資額估計(jì)為23.5億美元，折合人民幣約為153億元。

據(jù)報(bào)道，中芯深圳將由中芯國(guó)際和深圳重投集團(tuán)分別擁有約55%和不超過(guò)23%的權(quán)益。公告發(fā)布后，中芯國(guó)際的此番舉措引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注：1、為什么要選擇在“缺芯潮”這個(gè)節(jié)骨眼上做出決定；2、為什么要選擇深圳；3、為什么選擇28nm制程以上... ...全國(guó)造芯的決心如此巨大，但基于過(guò)去中國(guó)宏觀調(diào)控的經(jīng)驗(yàn)，懷疑主義的聲音也不斷加大，譬如：

“大家全部一股腦的擠進(jìn)去，那么芯片產(chǎn)業(yè)未來(lái)不就很快會(huì)過(guò)剩嗎？”

“為什么強(qiáng)調(diào)的是28nm的產(chǎn)能加大，這類芯片在國(guó)外不是已經(jīng)算玩剩的嗎？”

1、選擇28nm以上成熟制程的原因？中芯國(guó)際為什么要選擇28nm以上成熟制程？

繼華為被美國(guó)禁止和臺(tái)積電、三星等代工廠進(jìn)行合作并生產(chǎn)芯片后，今年3月1日，美國(guó)四部委卻發(fā)令，批準(zhǔn)美領(lǐng)先設(shè)備廠商向中芯國(guó)際供應(yīng)，其中包括14納米及以上的設(shè)備。另外荷蘭方面，半導(dǎo)體設(shè)備制造商阿斯麥集團(tuán)也開(kāi)始愿意向中芯國(guó)際出售光刻機(jī)。

但被批準(zhǔn)對(duì)中芯國(guó)際出售的光刻機(jī)采用的是DUV技術(shù)，即深紫外線光刻技術(shù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，DUV技術(shù)光刻機(jī)只能用于制造中低端芯片。而阿斯麥集團(tuán)真正壓箱底的光刻機(jī)技術(shù)是EUV技術(shù)，即極紫外線光刻機(jī)，它才是制造高級(jí)芯片的關(guān)鍵。

因此在這種局勢(shì)下，若先選擇發(fā)力28nm芯片的制造，一定程度上可以緩解國(guó)內(nèi)外智能制造領(lǐng)域?qū)π酒钠惹行枨蟆?/p>

而28nm工藝節(jié)點(diǎn)是用來(lái)區(qū)分中低端和中高端芯片的關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)，目前市場(chǎng)普遍認(rèn)為，28nm以上的為成熟制成，以下則為先進(jìn)制成。

去年11月，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)表示中國(guó)將在兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)28納米工藝技術(shù)自給自足。根據(jù)《2019集成電路行業(yè)研究報(bào)告》，28nm及以下工藝的先進(jìn)工藝占據(jù)了48%的市場(chǎng)份額，而成熟工藝則占據(jù)了52%的市場(chǎng)份額。

并且，28nm以上成熟工藝領(lǐng)域的芯片可運(yùn)用之處其中包括，AIoT、新能源汽車、5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、一些智能家居等。

而在需求端，大部分設(shè)計(jì)企業(yè)都集中在成熟工藝上，那么龐大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)將給各大國(guó)內(nèi)廠商提供了非常多的發(fā)展空間。 

2、一年兩投28nm制程

不僅如此，就在去年，中芯國(guó)際剛剛聯(lián)手國(guó)家大基金二期成立合資企業(yè)中芯京城，斥資500億元擴(kuò)產(chǎn)28nm。根據(jù)此前公告，500億元為上述項(xiàng)目首期投資，一期項(xiàng)目計(jì)劃于2024年完工，建成后將達(dá)成每月約10萬(wàn)片12英寸晶圓產(chǎn)能。 

在2020年第四季度的電話會(huì)上，中芯國(guó)際聯(lián)合首席執(zhí)行官趙海軍曾表示：今年43億美元的資本開(kāi)支將大部分用于成熟工藝的擴(kuò)產(chǎn)，小部分用于先進(jìn)工藝，北京新合資項(xiàng)目土建及其它。同時(shí)計(jì)劃今年成熟12寸產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)1萬(wàn)片，成熟8寸產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)不少于4.5萬(wàn)片。

而中芯國(guó)際一年內(nèi)連投兩次28nm制程，也符合當(dāng)時(shí)電話會(huì)議上的內(nèi)容。

中芯國(guó)際在全國(guó)產(chǎn)線的布局也備受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注。

在上海建有一座300mm晶圓廠和一座200mm晶圓廠，以及一座擁有實(shí)際控制權(quán)的300mm先進(jìn)制程晶圓廠；

在北京建有一座300mm晶圓廠和一座控股的300mm晶圓廠；

在天津和深圳各建有一座200mm晶圓廠；

在江陰有一座控股的300mm合資凸塊加工廠。

也有業(yè)內(nèi)人士分析表示，再次牽手深圳，也意味著深圳首座12英寸廠正式啟動(dòng)。

3、選擇在深圳備受業(yè)內(nèi)關(guān)注

就在中芯國(guó)際發(fā)布在深圳建廠后，美國(guó)CNBC網(wǎng)站18日?qǐng)?bào)道稱：“在中美關(guān)系緊張背景下，中芯國(guó)際在中國(guó)推進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)自主與做強(qiáng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，深圳是中國(guó)科技樞紐城市。” 

作為國(guó)家級(jí)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化重要基地之一的深圳，已經(jīng)聚集了眾多的IC設(shè)計(jì)公司，而在全國(guó)半導(dǎo)體十強(qiáng)企業(yè)（芯片設(shè)計(jì)）名單中，深圳有四家企業(yè)在列，華為海思半導(dǎo)體已成為全國(guó)最大的IC設(shè)計(jì)企業(yè)；中興微電子、匯頂科技、比亞迪微電子和敦泰科技等四家企業(yè)的銷售收入均超過(guò)了20億元。

深圳已經(jīng)形成了具有相當(dāng)規(guī)模的IC設(shè)計(jì)與應(yīng)用企業(yè)聚集基地，構(gòu)建了5G、通信、物聯(lián)網(wǎng)、顯示驅(qū)動(dòng)與觸控、汽車電子、人工智能等IC設(shè)計(jì)與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)鏈。

4、各大廠商紛紛開(kāi)啟擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃

其實(shí)除了中芯國(guó)際，2020年下半年開(kāi)始，很多芯片制造廠也開(kāi)始籌備擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。

雷鋒網(wǎng)經(jīng)過(guò)公開(kāi)資料整理：

臺(tái)積電：赴美（亞利桑那州）建設(shè)5nm晶圓廠，共計(jì)6座，投資356.16億美元，月計(jì)劃產(chǎn)10萬(wàn)+片；

三星：美坦桑尼亞、紐約、奧斯汀州各建1座，投資金額170億美元；

格心：擴(kuò)產(chǎn)12~90nm制程，紐約、新加坡、德國(guó)沙克森州均有建廠；

華虹：在無(wú)錫建廠，月產(chǎn)能達(dá)約達(dá)8萬(wàn)片；

美光：在中國(guó)臺(tái)灣建廠，生產(chǎn)12nm制程及以下擴(kuò)產(chǎn)DRAM產(chǎn)品；

鎧俠：日本三重縣建廠，生產(chǎn)第六代NAND閃存“BICSFLASH”，投資約91.85億美元。

國(guó)際芯片制造廠商基本集中于美國(guó)和德國(guó)建廠，例如英飛凌和博世。

想解決缺芯問(wèn)題是需要芯片上下游配套產(chǎn)業(yè)鏈的同步規(guī)劃，面臨著市場(chǎng)對(duì)芯片用量不斷激增的需求，其實(shí)對(duì)晶圓產(chǎn)能也提出了極大的挑戰(zhàn)。

5、“飛速”產(chǎn)能下的備受質(zhì)疑

“飛速”產(chǎn)能之下，最為令人擔(dān)心的是，政策的促進(jìn)是否會(huì)與2009年全國(guó)普遍的“光伏之熱”一樣，嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩。

中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)微納電子學(xué)院院長(zhǎng)吳漢明曾表示：“當(dāng)前我國(guó)芯片制造產(chǎn)能發(fā)展嚴(yán)重滯后于需求，供給能力和需求的差距越來(lái)越大，如果不加速發(fā)展，未來(lái)中國(guó)芯片產(chǎn)能與需求的差距，將拉大到至少相當(dāng)于8個(gè)中芯國(guó)際的產(chǎn)能，因此必須加快速度。”

盡管受到質(zhì)疑，隨著物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等興起，這些行業(yè)對(duì)芯片的需求量更是指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，然而更先進(jìn)工藝制程的研發(fā)難度不斷加大導(dǎo)致聯(lián)電、格芯等已停止研發(fā)先進(jìn)工藝制程，僅有臺(tái)積電和三星兩家芯片制造企業(yè)研發(fā)5nm及更先進(jìn)工藝制程，未來(lái)很可能出現(xiàn)先進(jìn)工藝產(chǎn)能無(wú)法滿足全球需求，芯片供給不是過(guò)剩而是可能出現(xiàn)長(zhǎng)期供給不足的。

相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，從 2018 年到 2030 年，集成電路銷售額將增加 124%，彼時(shí)集成電路產(chǎn)能至少增加 2 倍，但擴(kuò)產(chǎn)速度仍然難以追趕需求增長(zhǎng)速度。

宅經(jīng)濟(jì)離不開(kāi)集成電路的發(fā)展，“個(gè)人半導(dǎo)體”時(shí)代讓大眾從10年前的一部智能手機(jī)到手表、手環(huán)、耳機(jī)等，在未來(lái)，這一現(xiàn)象將更加明顯。

6、寫在最后

按照半導(dǎo)體市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律，芯片缺貨屬于正常情況，且存在一定的缺貨周期。

在總供應(yīng)不變的情況下，需求時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，存在從強(qiáng)轉(zhuǎn)弱或從弱到強(qiáng)的動(dòng)態(tài)變化，但當(dāng)下這一動(dòng)態(tài)出現(xiàn)不平衡和矛盾點(diǎn)，芯片缺貨的周期規(guī)律發(fā)生巨大變化，芯片短缺已成為新常態(tài)。

此前，半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展奉行三段論，從存貨到消化庫(kù)存再到重新拉庫(kù)存。但這一理論從 2016 年之后不再適用，導(dǎo)致企業(yè)可能在價(jià)格高時(shí)反而拉高庫(kù)存，造成供需動(dòng)態(tài)不平衡。

在 Semicon China 2021 的開(kāi)幕會(huì)議上，紫光集團(tuán)聯(lián)席總裁陳南翔曾表示，除了各類芯片不同程度的短缺，特色工藝的產(chǎn)能也出現(xiàn)短缺，因此芯片短缺已成為新常態(tài)。新常態(tài)的一面是芯片產(chǎn)能和市場(chǎng)需求不匹配，另一面則意味著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。

關(guān)于此，長(zhǎng)電科技首席執(zhí)行官及董事鄭力表示：“幾年前，我們很羨慕外資大廠缺產(chǎn)能，因?yàn)槲覀兡菚r(shí)是缺訂單，如果什么時(shí)候缺產(chǎn)能了，就說(shuō)明我們的公司發(fā)展到一定程度。如今國(guó)內(nèi)很多公司已經(jīng)發(fā)展到一定階段，才出現(xiàn)缺產(chǎn)能的情況，我認(rèn)為這是一個(gè)在集成電路行業(yè)比較典型的景氣循環(huán)的現(xiàn)象。”

如今缺芯的大環(huán)境下，集成電路產(chǎn)業(yè)的商業(yè)模式也遇到極大挑戰(zhàn)。

如今的全球大環(huán)境下，市場(chǎng)需要建立一個(gè)互信的供應(yīng)鏈，對(duì)于供應(yīng)鏈端來(lái)說(shuō)，需要共享整合的創(chuàng)新模式，投資利潤(rùn)共享、風(fēng)險(xiǎn)共同承擔(dān)。

此外，持續(xù)不斷的供需不平衡問(wèn)題也讓芯片制造面臨多重困難，業(yè)內(nèi)人士表示，此前靠晶圓制造技術(shù)驅(qū)動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)，未來(lái)可能會(huì)走向以晶圓制造加封裝為核心驅(qū)動(dòng)發(fā)展。

參考鏈接：

https://www.chinastarmarket.cn/detail/707242

https://www.ithome.com/0/541/008.htm

https://www.ithome.com/0/540/986.htm