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【文/ 觀察者網(wǎng)專欄作者 鐵流】 日前，臺積電3納米制程新廠確定落在臺灣南科，臺積電將為此投資200億美元。張忠謀接受日經(jīng)新聞采訪時(shí)稱，目前中國大陸芯片代工技術(shù)仍不成氣候，可能需要花好幾年的時(shí)間才有機(jī)會達(dá)到臺積電的技術(shù)門坎，主因是沒有業(yè)內(nèi)企業(yè)愿出售自身擁有的領(lǐng)先技術(shù)。他認(rèn)為，即使大陸的成熟制程可開出產(chǎn)能，但供給過剩是很大的風(fēng)險(xiǎn)，況且先進(jìn)制程的技術(shù)，就算花錢也買不到。 那么，在中國大陸近年來大量投資半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的情況下，張忠謀如此表態(tài)的底氣何在呢？ 大舉投資無法在短期實(shí)現(xiàn)逆襲 自中國成立國家集成電路大基金以來，全國各地開始大量投資半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。上海、北京、武漢、合肥、成都、南京等地紛紛新建或擴(kuò)建晶圓廠。 在獲得大基金的投資之后，中芯國際于2016年10月13日宣布在上海開工建設(shè)新的12英寸晶圓廠，該項(xiàng)目投資超過675億人民幣，計(jì)劃于2017年年底建成，這座工廠計(jì)劃使用14nm工藝。如果能夠如期達(dá)成目標(biāo)，就意味著中芯國際在制造工藝上達(dá)到國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先水平。橫向?qū)Ρ鹊脑挘_積電和三星也不過是在2015年前后才實(shí)現(xiàn)14/16nm芯片商業(yè)化量產(chǎn)。 在2016年11月9日，國家“909”工程二次升級改造——華力微電子二期12英寸高工藝等級生產(chǎn)線項(xiàng)目正式啟動，總投資達(dá)387億元，規(guī)劃月產(chǎn)能4萬片。初期制程規(guī)劃為28納米，并計(jì)劃用數(shù)年時(shí)間逐步走到20、14納米。 大手筆投資的還有紫光集團(tuán)，在2016年投資1600億元人民幣在武漢開工建設(shè)了存儲工廠之后，2017年1月18日，總投資額達(dá)2600億元人民幣的紫光南京半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地及新IT投資與研發(fā)總部項(xiàng)目在南京正式簽約。紫光南京半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目主要產(chǎn)品為3D-NANDFLASH、DRAM存儲芯片等，項(xiàng)目一期投資約100億美元，月產(chǎn)芯片10萬片。除上述兩地工廠之外，紫光還計(jì)劃于成都興建12寸廠。 除了中芯國際、華力微電子、紫光集團(tuán)之外，國內(nèi)外諸多公司在中國大陸開建晶圓廠。比如德科瑪在淮安規(guī)劃2萬片CIS產(chǎn)能，CIS多用于智能手機(jī)攝像頭，國內(nèi)品牌的中高端智能手機(jī)的CIS基本被日本索尼壟斷，這個項(xiàng)目有利于提升中國在該領(lǐng)域的話語權(quán)。 根據(jù)國際半導(dǎo)體協(xié)會（SEMI）公布的數(shù)據(jù)，在2016年和2017年，新建的晶圓廠至少就有19座，而其中有高達(dá)10座皆建于中國。這些新廠產(chǎn)能將于2018年年底釋放，屆時(shí)中國晶圓廠的12寸晶圓每月總產(chǎn)能將達(dá)36.2萬片，為現(xiàn)有產(chǎn)能的1.8倍。 不過，大舉投資到處建廠并不能在短期就實(shí)現(xiàn)逆襲。而且就晶圓總產(chǎn)能和技術(shù)水平來說，還是和境外大廠存在不小的差距的。就中國廠商的12寸晶圓總產(chǎn)能占全球12寸晶圓的產(chǎn)能比例而言，還是相對偏低的，即便到2018年年底，中國廠商的12寸晶圓總產(chǎn)能僅為全球12寸晶圓的總產(chǎn)能的6.3%。就技術(shù)水平而言，大陸中芯國際、華力微電子等晶圓廠目前還在解決28nm制造工藝的良率問題，而Intel、臺積電、三星都開始10nm芯片商業(yè)化量產(chǎn)，境內(nèi)廠商和Intel、臺積電、三星有明顯技術(shù)差距。 半導(dǎo)體設(shè)備不是瓶頸 日前，全球光刻巨頭ASML中國區(qū)總裁金泳璇在接受媒體（DIGITIMES）采訪時(shí)表示，ASML對大陸晶圓廠與國際客戶一視同仁，只要客戶下單，EUV要進(jìn)口到中國完全沒有任何問題。在交期方面，所有客戶也都完全一致，從下單到正式交貨，均為21個月。金泳璇還透露，目前已有大陸晶圓廠巨頭與ASML展開7納米工藝制程的EUV訂單洽談，2019年大陸首臺EUV可望落地。而這對中國晶圓廠來說無疑是一個好消息。 一直以來，由于《瓦森納協(xié)定》使中國很難從西方直接獲得高端技術(shù)，一定程度上影響了中國和西方之間開展高端技術(shù)合作。像光刻機(jī)等高端設(shè)備正被列入限制出口的清單之內(nèi)，中國也很難買到最新最先進(jìn)的產(chǎn)品。具體來說，EUV光刻機(jī)最早的實(shí)驗(yàn)型號在2011年就有境外廠商購買并到貨了。在2013年，量產(chǎn)型EUV光刻機(jī)3300B也開始向國際大廠供貨。而中國企業(yè)則無法擁有與Intel、三星、臺積電一樣的優(yōu)先級買到ASML的最新產(chǎn)品。因而有觀點(diǎn)認(rèn)為中國晶圓廠技術(shù)明顯落后于中國臺灣和韓國全部要?dú)w咎于西方的技術(shù)封鎖。 但事實(shí)上，這種觀點(diǎn)是比較片面的。誠然，中國只能在國際大廠買到產(chǎn)品的幾年后才有機(jī)會買到相應(yīng)產(chǎn)品。甚至購買一些相對落后一些的光刻機(jī)都必須通過各種方式進(jìn)行斡旋。比如在2015年，駐荷蘭大使陳旭訪問ASML公司，雖然外交部官方網(wǎng)站的報(bào)道非�！肮侔斯伞�，但沒準(zhǔn)就是為中國企業(yè)采購ASML光刻機(jī)進(jìn)行官方斡旋。 不過，就此把中芯國際、華力微等晶圓廠的不給力歸咎于光刻機(jī)等設(shè)備被西方卡脖子是不太合適的。因?yàn)橹行緡H和華力微的設(shè)備雖然比臺積電、三星現(xiàn)在最新的設(shè)備要差一些，但比國際二流的一些小廠商已經(jīng)要好很多，而且這些設(shè)備比當(dāng)年臺積電掌握28nm工藝時(shí)所使用的設(shè)備也要先進(jìn)不少。也就是說，當(dāng)年臺積電使用比現(xiàn)今中芯國際更差的設(shè)備，依舊搞定了28nm工藝，而大陸晶圓廠使用了更先進(jìn)的設(shè)備，在良率上依舊存在一定瑕疵。 因而，大陸晶圓廠最大的短板并非是設(shè)備不行，而是使用這些設(shè)備的技術(shù)水平和臺積電、三星、Intel有差距。對此，一位業(yè)內(nèi)人士評價(jià)：“只要做一些工作，設(shè)備都能弄到，主要是技術(shù)研發(fā)不出來，別人花了幾十年，投入百億美金，中國也要走這個過程”。 路漫漫，上下而求索 張忠謀之所以表示：“目前中國大陸芯片代工技術(shù)仍不成氣候，可能需要花好幾年的時(shí)間才有機(jī)會達(dá)到臺積電的技術(shù)門坎”，原因就在于國內(nèi)晶圓廠在技術(shù)水平上與臺積電有不小的差距。畢竟晶圓代工是一門技術(shù)活，有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)出性能優(yōu)異、穩(wěn)定可靠、良品率高的芯片是兩回事。在芯片的生產(chǎn)制造匯總，工藝配方、制造流程、建模水平、良率控制相關(guān)的技術(shù)都是各大晶圓廠的不傳之秘，要制造出10/14nm的芯片，擁有先進(jìn)的半導(dǎo)體設(shè)備是一方面，自己內(nèi)部的技術(shù)積累又是另一方面。 某自主CPU在分別采用境內(nèi)和境外晶圓廠代工后，就發(fā)現(xiàn)境外晶圓廠的良品率明顯高于境內(nèi)晶圓廠。龍芯在ST和境內(nèi)某晶圓廠流片后就察覺到，境內(nèi)代工廠的40nm制造工藝還不如ST的65nm制造工藝，ST在同制程下也只有臺積電的80%，境內(nèi)的代工廠在同制程下只有臺積電的60%。此外，境內(nèi)代工廠在不同批次的一致性，仿真模型和實(shí)際晶體管參數(shù)的一致性都和國外工藝有一定差距，這使得IC設(shè)計(jì)公司如果要在境內(nèi)代工廠流片，在設(shè)計(jì)時(shí)要多留些余量，蒙特卡羅仿真也要把參數(shù)波動范圍設(shè)大一些。 就商業(yè)上看，在2016年，臺積電營業(yè)收入的54%是來自于40nm及以下制程技術(shù)，格羅方德的比例為48%，聯(lián)電為18%，中芯國際僅有2%。即便2016年中芯國際28nm營收占比有3.5%，這當(dāng)中很大一部分是高通因非商業(yè)因素給中芯國際下單，并非中芯國際在技術(shù)上能夠擊敗臺積電。 正如之前那位業(yè)內(nèi)人士介紹，“別人花了幾十年，投入百億美金，中國也要走這個過程”。在追趕臺積電的道路上，境內(nèi)晶圓廠還有很長的路要走。 |
