晶圓代工 尖端競爭

謝澤鋒

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

這位臺灣“半導(dǎo)體之父”用自己的實踐重新定義了一個產(chǎn)業(yè)，他創(chuàng)造了專業(yè)代工的概念，因為在他之前，所有的集成電路企業(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)過這30年的發(fā)展，臺積電在全球晶圓代工領(lǐng)域獨占鰲頭，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率，2017年臺積電市占率高達55.9%，持續(xù)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(yè)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(zhèn)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(shè)計——制造——封裝三大環(huán)節(jié)之中，制造是差距最大的部分。國內(nèi)企業(yè)中，中芯國際是中國內(nèi)地規(guī)模最大、技術(shù)最先進的集成電路芯片制造企業(yè)，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(dāng)，臺積電2017年宣布將在臺灣南部建立的3納米工廠，投資預(yù)計高達200億美元，這還僅僅是資本支持，研發(fā)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(nèi)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(shù)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(shù)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(dǎo)體早在2016年2月就宣布 28 納米HKMG工藝已經(jīng)成功進入設(shè)計定案階段。臺積電已經(jīng)在2016年底開始導(dǎo)入10納米制程，在2017年開始大規(guī)模量產(chǎn)。

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(xiàn)28納米HKMG工藝量產(chǎn)，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(chǎn)的同時，中芯國際也準(zhǔn)備跳過20納米制程，直接開始14納米制程的研發(fā)。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(fā)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(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)模集成電路的機械拋光和清洗至關(guān)重要，但中國目前沒有任何一家企業(yè)能生產(chǎn)出高純的拋光漿料和清洗液，拋光不成則電路會被劃傷，一片劃傷就相當(dāng)于報廢1萬個cpu。光刻機、拋光機等設(shè)備和材料掌握在臺灣、日本、美國以及荷蘭企業(yè)手里。

中國集成電路晶圓制造的進步，需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的支持和協(xié)作。