晶圓代工 尖端競(jìng)爭(zhēng)

謝澤鋒

30年前，張忠謀開(kāi)創(chuàng)性地打造了全球第一家專業(yè)代工企業(yè)——臺(tái)灣積體電路制造公司（臺(tái)積電），并迅速發(fā)展為臺(tái)灣乃至全球半導(dǎo)體業(yè)的領(lǐng)頭羊。

這位臺(tái)灣“半導(dǎo)體之父”用自己的實(shí)踐重新定義了一個(gè)產(chǎn)業(yè)，他創(chuàng)造了專業(yè)代工的概念，因?yàn)樵谒埃械募呻娐菲髽I(yè)都是自己設(shè)廠自己生產(chǎn)，包括英特爾、德州儀器等。

經(jīng)過(guò)這30年的發(fā)展，臺(tái)積電在全球晶圓代工領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭，憑借龐大的產(chǎn)能規(guī)模以及高于全球平均水平的年成長(zhǎng)率，2017年臺(tái)積電市占率高達(dá)55.9%，持續(xù)拉大與競(jìng)爭(zhēng)者的距離。

更可怕的是，臺(tái)積電銷售收入超過(guò)全球其他所有代工廠的總和，達(dá)到320.4億美元，每年凈利潤(rùn)高達(dá)110億美元，而中國(guó)利潤(rùn)最高的民營(yíng)企業(yè)華為2017年凈利潤(rùn)為75億美元左右。

可以說(shuō)，臺(tái)積電是臺(tái)灣絕對(duì)的鎮(zhèn)島基石，在臺(tái)灣股市，臺(tái)積電的市值占到了全臺(tái)灣的16%-18%。

中國(guó)集成電路的設(shè)計(jì)——制造——封裝三大環(huán)節(jié)之中，制造是差距最大的部分。國(guó)內(nèi)企業(yè)中，中芯國(guó)際是中國(guó)內(nèi)地規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的集成電路芯片制造企業(yè)，但其營(yíng)收也只有臺(tái)積電的十分之一。

晶圓制造是極度燒錢的行當(dāng)，臺(tái)積電2017年宣布將在臺(tái)灣南部建立的3納米工廠，投資預(yù)計(jì)高達(dá)200億美元，這還僅僅是資本支持，研發(fā)投入還需要進(jìn)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(yíng)收從6.5億美元增加到8.07億美元，增長(zhǎng)了24.15%。

但這個(gè)體量對(duì)于國(guó)際巨頭來(lái)說(shuō)，還是十分弱小，即使在10年內(nèi)提升10倍，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法和臺(tái)積電、三星、英特爾相抗衡。

另外制程工藝技術(shù)的差距更加嚴(yán)峻，華虹宏力的最高水平制程只有90納米，可以說(shuō)華虹宏力目前的資本和技術(shù)力量都不足以參與主流玩家競(jìng)爭(zhēng)。

中芯國(guó)際被寄予厚望，中國(guó)中芯半導(dǎo)體早在2016年2月就宣布 28 納米HKMG工藝已經(jīng)成功進(jìn)入設(shè)計(jì)定案階段。臺(tái)積電已經(jīng)在2016年底開(kāi)始導(dǎo)入10納米制程，在2017年開(kāi)始大規(guī)模量產(chǎn)。

蘋(píng)果iphone 8手機(jī)上搭載的A11處理器，使用的就是臺(tái)積電10納米工藝，華為推出的新一代手機(jī)處理器麒麟970，也使用了臺(tái)積電10納米工藝。

即使中芯國(guó)際在今年順利實(shí)現(xiàn)28納米HKMG工藝量產(chǎn)，28nm對(duì)10nm，臺(tái)積電比中芯國(guó)際先進(jìn)了三代。

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

不過(guò)，中芯國(guó)際和世界巨頭的差距也受到整個(gè)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的拖累。28納米和10納米之間并非單純的工藝技術(shù)的差距，更涉及到設(shè)備和材料。

超大規(guī)模集成電路的機(jī)械拋光和清洗至關(guān)重要，但中國(guó)目前沒(méi)有任何一家企業(yè)能生產(chǎn)出高純的拋光漿料和清洗液，拋光不成則電路會(huì)被劃傷，一片劃傷就相當(dāng)于報(bào)廢1萬(wàn)個(gè)cpu。光刻機(jī)、拋光機(jī)等設(shè)備和材料掌握在臺(tái)灣、日本、美國(guó)以及荷蘭企業(yè)手里。

中國(guó)集成電路晶圓制造的進(jìn)步，需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的支持和協(xié)作。