晶圓代工 尖端競爭

謝澤鋒

30年前，張忠謀開創性地打造了全球第一家專業代工企業——臺灣積體電路制造公司（臺積電），并迅速發展為臺灣乃至全球半導體業的領頭羊。

這位臺灣“半導體之父”用自己的實踐重新定義了一個產業，他創造了專業代工的概念，因為在他之前，所有的集成電路企業都是自己設廠自己生產，包括英特爾、德州儀器等。

經過這30年的發展，臺積電在全球晶圓代工領域獨占鰲頭，憑借龐大的產能規模以及高于全球平均水平的年成長率，2017年臺積電市占率高達55.9%，持續拉大與競爭者的距離。

更可怕的是，臺積電銷售收入超過全球其他所有代工廠的總和，達到320.4億美元，每年凈利潤高達110億美元，而中國利潤最高的民營企業華為2017年凈利潤為75億美元左右。

可以說，臺積電是臺灣絕對的鎮島基石，在臺灣股市，臺積電的市值占到了全臺灣的16%-18%。

中國集成電路的設計——制造——封裝三大環節之中，制造是差距最大的部分。國內企業中，中芯國際是中國內地規模最大、技術最先進的集成電路芯片制造企業，但其營收也只有臺積電的十分之一。

晶圓制造是極度燒錢的行當，臺積電2017年宣布將在臺灣南部建立的3納米工廠，投資預計高達200億美元，這還僅僅是資本支持，研發投入還需要進一步追加。高額的資金門檻，將許多公司攔在門外。另一家躋身世界前十的華虹宏力公司近三年的營收從6.5億美元增加到8.07億美元，增長了24.15%。

但這個體量對于國際巨頭來說，還是十分弱小，即使在10年內提升10倍，也遠遠無法和臺積電、三星、英特爾相抗衡。

另外制程工藝技術的差距更加嚴峻，華虹宏力的最高水平制程只有90納米，可以說華虹宏力目前的資本和技術力量都不足以參與主流玩家競爭。

中芯國際被寄予厚望，中國中芯半導體早在2016年2月就宣布 28 納米HKMG工藝已經成功進入設計定案階段。臺積電已經在2016年底開始導入10納米制程，在2017年開始大規模量產。

蘋果iphone 8手機上搭載的A11處理器，使用的就是臺積電10納米工藝，華為推出的新一代手機處理器麒麟970，也使用了臺積電10納米工藝。

即使中芯國際在今年順利實現28納米HKMG工藝量產，28nm對10nm，臺積電比中芯國際先進了三代。

在全力完成28納米HKMG工藝量產的同時，中芯國際也準備跳過20納米制程，直接開始14納米制程的研發。2015年，中芯國際和華為、高通以及比利時IMEC 共同成立合資公司，中芯國際作為最大股東，共同研發14納米芯片工藝。

不過，中芯國際和世界巨頭的差距也受到整個中國半導體產業的拖累。28納米和10納米之間并非單純的工藝技術的差距，更涉及到設備和材料。

超大規模集成電路的機械拋光和清洗至關重要，但中國目前沒有任何一家企業能生產出高純的拋光漿料和清洗液，拋光不成則電路會被劃傷，一片劃傷就相當于報廢1萬個cpu。光刻機、拋光機等設備和材料掌握在臺灣、日本、美國以及荷蘭企業手里。

中國集成電路晶圓制造的進步，需要整個產業鏈的支持和協作。