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半导体

大陆再现12英寸建线热,该点赞吗?

本报记者刘静

2014年的最后一天,台湾大型半导体代工生产企业联华电子(以下简称“台联电”)传出消息,确定将向厦门联芯集成电路制造公司总投资13.5亿美元,合建12英寸晶圆厂。同样看好中国市场的不止台联电一家企业。台湾代工厂巨头台积电、中国本土的武汉新芯、华力微电子等都曾传出消息,计划未来在中国大陆新建12英寸晶圆厂。一时之间,在中国兴建12英寸晶圆厂仿佛成为了新一轮“站在风口的猪”。

12英寸大陆建厂热

中国已经成为半导体市场需求规模全球第一的国家。根据IC Insights的数据,中国的半导体市场需求已占到全球市场需求的30%%左右。从目前的产能情况来看,12英寸晶圆产能中国的缺口较大。IC Insights的数据是,台湾和韩国掌握了全球56%%的12英寸晶圆产能,而中国大陆厂商仅掌握全球不到1%%的12英寸晶圆产能,位于中国大陆(包括外商独资)的12英寸晶圆产能则有8%%。庞大的市场需求,加上制程技术的局限性,让中国大陆成为投资半导体制造的新热门。

2014年底终于见到28nm工艺营收曙光的台联电,在台湾经济部确定没有技术外流疑虑等条件下,经过了审查,确定登陆中国大陆,投资合建一个新的12英寸晶圆厂。项目将采用40与55nm制程,预计正式投产后将每月生产12寸晶圆5万片。

“这是中国第一条合资建设的12英寸生产线,”半导体产业研究专家莫大康告诉《中国电子报》记者,“尽管联电拿出的是55/40纳米技术,但是它负责运行,因此技术,订单等都不担心。而且联电总体上技术全面胜过我们,有中国学习的地方,从双蠃的角度看,也会改变未来两岸合作的态势。”

在技术和市场占有率上更为先进的台积电,目前仅在上海有一座8寸晶圆厂,也同样正在考虑在大陆投资12英寸晶圆厂,并以28nm制程切入。但由于台湾政府要求,前往大陆投资的半导体晶圆厂必须依照“N-2”(落后台湾两代制程)的规定,台积电投建12英寸晶圆厂的计划预计最快于2016实现,并且相关产能将低于台积电总产能的10%%。

此前,华虹集团旗下的纯12英寸晶圆代工厂——华力微电子早已传出将砸约195亿元,再盖新12英寸厂,并预计锁定先进制程,从28nm制程开始,按照28nm到16/14nm再到10nm三个世代制程技术的规划,达到月产能约3万~5万片。武汉新芯也已与全球最大闪存公司美国飞索半导(Spansion)正式签约,计划合资兴建12英寸晶圆厂,联合研发生产3D NAND(三维闪存芯片)。

截止目前,在中国大陆已经建成的本土12英寸晶圆厂共5家,包括中芯国际在上海的一座300mm芯片厂、北京的两座300mm芯片厂,华力微电子在上海的一座300mm芯片厂和武汉新芯在武汉的一座300mm芯片厂;外商独资的12英寸晶圆厂包括英特尔在大连的一座300mm芯片厂,海力士(Hynix)在无锡的一座300mm芯片厂和三星在西安的一座300mm芯片厂。

冷看市场和技术

目前,12英寸晶圆代工正处于利好之中。由全球半导体联盟(GSA)与市场研究公司IC Insights联手进行的调查报告显示,2014年全球晶圆代工产业整体年成长13%%,达到479亿美元,其中半导体采用12寸晶圆制造的比例持续攀升。据IC Insights预计,到2017年12月,12寸晶圆产能占总半导体晶圆产能的比重将达到70.4%%。近两个季度以来,台积电与台联电也遇到12英寸晶圆厂订单爆满的情况。这两家台湾晶圆代工厂的晶圆交货期由正常的一个季度增加至5个月以上,晶圆代工供不应求。

“这次的集中建厂热,实际上体现了集成电路产业的一个特点。集成电路产业就像过山车,产能饱满的时候,大家订单不够,不再新建生产线,就会出现产能紧缺的情况。订单太多消化不掉,大家又会一哄而上的建厂,接着产能又会超出需求。”中科院微电子所集成电路先导工艺研发中心主任赵超向《中国电子报》记者解释。

显然,对于一个产业来说,这种特点并不有利。虽然市场需求量大,但一哄而上的建厂热还需要冷静思考。莫大康和赵超一致认为,半导体制造要达到一定的体量才能够实现盈利的目标。

“一个生产线在运营期间最大的成本,刚开始是折旧费,通常要占到成本的40%%左右。必须达到足够大的销售额,例如将销售额做大到40~50亿美元,才能够覆盖掉折旧的成本,实现国际规则的7年内盈利。”莫大康向记者解释。

然而,想要实现盈利并不简单。就目前的情况来看,真正实现盈利的只有寥寥可数的几家半导体制造企业。英特尔技术最先进,率先转向更加先进的14nm制程,在2014年第三季度实现了146亿美元收入,净利润33亿美元。台积电作为代工巨头,在2014年第三季度实现65.9亿美元,净利润25.1亿美元。三星芯片业务依靠存储器芯片,第三季度实现营收2.14万亿韩元。而排名再靠后一些的GLOBALFOUNDRIES和台联电,都处于控制成本,不赔不赚的状态。

三星和英特尔已经进入14nm制程的阶段。而在目前智能手机主流工艺的28nm制程中,台积电28nm合计20nm的第3季合并营收达到了43%%,而联电的28nm目前只有3%%的营收。据记者了解,台积电的28nm制程,在2014年的市占可达78%%。

制造中国跟不跟?

对于中国来说,在半导体制造业上的追赶不可谓不吃力。目前,中国自有的12寸晶圆厂在技术上以中芯国际为首。中芯国际已经实现成熟量产40nm制程,并且得益于2014年7月与高通的合同,28nm制程量产的消息也即将推出。然而,与国际上的同等水平来说,还是落后了至少两个制程。

为了达到《国家集成电路产业发展推进纲要》中提出的,到2015年集成电路产业销售收入超过3500亿元,32/28纳米(nm)制造工艺实现规模量产,并逐步缩小与国际先进水平的差距,大陆的半导体制造企业也正努力追赶,仅本次传出要在大陆新建12英寸晶圆厂的中国本土企业就有三家。

“但中国的12英寸晶圆生产还没有跨过门槛。中国要发展12英寸晶圆厂面临的最大困难,就是产业利益和企业利益的不匹配。”莫大康向记者强调。

由于技术上需要不断地追踪,12英寸生产线所需的投资金额巨大。以一条月产能3.5万片的28nm制程新生产线为例,就需要投资35亿美元。加上技术和人才限制,从开始建厂到工艺爬坡,到真正形成销售额,中国大陆需要用很长的时间。

中国的有效市场也并没有想象中的大。中国的fabless里,虽然最大的海思半导体有近20亿美元的产值,展讯有10亿美元的产值。但以手机芯片707亿美元的产值来说,只占到了总产值的2.8%%和1.4%%。而目前,这两家中国企业的大量订单也在台积电手中。

然而,作为战略性的产业,中国的集成电路制造业必须要守住阵地。如果不能自主掌握制造,设计企业也将同样受制于人。一旦订单被拒,中国的设计企业也将遭受毁灭性的打击。

先进的生产线和技术跟还是不跟?对于中国来说,集成电路制造还是个难题。赵超认为,中国的集成电路制造前景并不特别悲观。在他看来,中国的集成电路产业链已经有了一些基础,比当初钢铁和高铁等面临的产业环境要好的多,坚定不移的发展下去,是有可能像高铁一样突出重围的。

“你建厂,我也建厂,这种撒胡椒面的方式确实很危险,并且很难从这些已经垄断市场的大企业手中抢订单。我们国家的战略是要依靠整合和合并,形成一些大型的战略性企业。”赵超向记者表示。

责任编辑:刘静


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