制造

中国大陆IC制造离第一阵营有多远

作者:刘静来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2015-03-12 18:58我要评论

本报记者 刘静

近日,台积电宣布已开始试产效能更强、功耗更低的16纳米升级版FinFET制程(16FF+),将于2015年的第二季度提前量产,可望在今年年底前完成数十件设计定案。而此前,英特尔、三星早已先后宣布进入14纳米量产阶段。当全球都将目光聚集在1x纳米制程的时候,中国大陆却仿佛已游离在这个圈子之外。中国大陆最大的半导体代工企业中芯国际,迟迟还没有传出进入28纳米量产的消息。这不禁让人忧心,中国的IC制造如何才能重新跟上世界的先进步伐?

全球开始迈入1x纳米量产

英特尔是最早进入1x纳米制程量产的,其运用的是14纳米的第二代FinFET(鳍式场效电晶体管)技术。量产并没有最初想象中的顺利——英特尔初期的14纳米工艺良率极低,迟迟未达到量产标准,经历了几次量产时间跳票。直到2014年8月,英特尔才宣布交付并量产了世界首款14纳米Broadwell处理器。自此,英特尔正式进入14纳米量产阶段。

继英特尔之后,顺利传出1x纳米量产消息的是三星。在2014年12月,三星半导体业务总裁金奇南(Kim Ki-nam)宣布,三星14nm FinFET工艺进展顺利,已经在投产客户芯片了。接着在今年的2月16日,三星正式公布了14纳米处理器量产的消息。受14纳米量产和良率的提高,三星先后抢下了苹果A9和高通的大订单。根据DIGITIMES Research的预估,三星在2015年的全球市占率有可能达到10%%。

不甘示弱的台积电,也宣布将于今年第二季度量产16奈米FinFET强效版制程。而Globalfoundries已在2014年与三星达成策略结盟,拿到了三星14纳米技术授权,并可能于今年同样实现量产。

即使是尚未进入16纳米阶段的台联电,也在2014年年底进入了28纳米量产。其28纳米营收比重迅速爬升到了2014年第四季度营收的5%%,并预计在今年的第二季度进行第二代14纳米FinFET制程试产。

“目前这些排在前面的代工厂都已经进入28纳米量产,甚至是14/16纳米量产。虽然目前从行业来说,并没有严格划分谁是第一阵营,但28纳米是一个技术比较关键的工艺点,可以以此划分。”半导体专家莫大康向《中国电子报》记者解释。

中国大陆何时重入第一阵营?

在2~3年前,中国大陆也曾经进入过半导体制造的第一阵营。莫大康告诉记者,当时业界对制造第一阵营的划分,是按照是否拥有12英寸晶圆厂的标准来判断的。以此判断,有3座12英寸晶圆厂傍身的中芯国际还处于第一阵营的范围内。

然而,到了现在,判断第一阵营的标准可能就变成了关键的技术节点。“像28纳米制程,不是再光靠购买设备就能实现。因此,也有很多大型的半导体公司从这个节点开始放弃,并选择代工,比如德州仪器、飞思卡尔等,这是全球的总趋势。”莫大康补充道。

作为中国大陆最大的代工企业,中芯国际必然是衡量中国半导体制造的标杆。通过跟高通的合作,中芯国际在2014年12月宣布成功制造出了28纳米的高通骁龙410处理器。虽然业界一直在传中芯国际在28纳米工艺上的成熟,但其28纳米的营收却迟迟没有在其财报中体现。对比同样传出量产消息、并实现5%%营收额的台联电,中芯国际的28纳米显然尚未真正实现量产。

武汉新芯高级副总李平向《中国电子报》记者坦诚:“中国大陆集成电路制造工艺与世界最先进工艺还落后2~3代的技术。”东电电子上海公司总裁陈捷也同样认为:“中国大陆半导体在2015年仍将继续处于中低端技术阵营。”从制造工艺的角度来看,中国大陆无法跟上工艺节点进步速度,显然已被隔离在第一阵营之外。

这样的结果跟研发投入有很大的关系。根据市场研究公司IC Insights在今年2月公布的报告,英特尔在2014年的研发投入高达115.37亿美元,三星则是21.65亿美元,台积电也有18.74亿美元的研发经费。

与此相比,中芯国际2014年的研发投入只有1.895亿美元,2013年的研发投入是1.45亿美元,2012年的时候稍多一些,超过了2亿美元。因此,技术差距的拉大是必然的。虽然这跟中芯国际保赢利、不主张积极投资的公司策略有一定关系,但也一定程度上反映了中国大陆IC制造的整体情况。

增加投入改善产业环境

中国大陆现已成为世界最大的半导体市场,不论是出于国家自主可控的安全角度,还是出于民族产业的角度,中国大陆都必须加快弥补跟第一阵营的差距。

在2014年6月国务院印发的《国家集成电路产业发展推进纲要》(以下简称“《纲要》”)中,早已给出了中国大陆集成电路制造的具体蓝图。到2015年,32/28纳米的制造工艺要实现规模量产。到2020年,16/14纳米的制造工艺要实现规模量产。

想要按照路线图,弥补上差距,重新进入半导体制造的第一阵营,莫大康表示,首先要看到产业的复杂性和困难性,改善产业环境;其次,必须要扩大研发投入,不要怕亏本。他向记者解释,半导体技术变化很快,按照摩尔定律来说,两年就会向前进一个技术节点,如果没有办法跟上就会出局。

为了不出局,必须有大量的资金投入研发。按照应用材料副总裁余定陆曾经的说法,半导体制造在20纳米及以下制程时,资本密集度将大幅增长,从60纳米到20纳米,储存器产业的资本将增加3.4倍,IC产业将增加4倍。

李平向记者指出,除了资金外,还必须具备人才、知识产权两大要素。李平认为,国家和地方政府建立的专用于发展集成电路的基金,已解决了企业发展的建设基金问题。他希望国家的投资应该更多地倾向于解决知识产权积累,鼓励行业内人员进行攻关,缩短与国际最先进工艺的差距,避免将大量的资金投在技术落后或者正在成为落后的制造产能上。

陈捷则向《中国电子报》记者表示,他认为要结合国际资源加快产业发展,避免重复技术研发及技术发展过程,还要欢迎国际资本和技术的进入,尤其是鼓励海外公司技术入股,可以尝试混合所有制(含外资),加快中国大陆集成电路产业的发展。


责任编辑:刘静
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