6月1日晚，中芯國際科創(chuàng)板IPO申請正式獲得上交所受理，計劃募集資金200億元,。
據(jù)中芯國際招股書披露，這次科創(chuàng)板上市募集的資金,，80億元將投入中芯國際旗下的中芯南方公司（中芯南方集成電路制造有限公司）正在進(jìn)行的12英寸芯片SN1項目,，占此次募集資金的40％。
此前不久,，國家集成電路基金會聯(lián)合多方機(jī)構(gòu)向中芯國際注資213億元,，和這次科創(chuàng)板上市募集的資金共達(dá)413億元。此次中芯國際大量募集資金,，是在中美貿(mào)易摩擦升級的背景下進(jìn)行,，其重要意義不言而喻。
在半導(dǎo)體行業(yè)，技術(shù)一直是引領(lǐng)企業(yè)的核心競爭力,。晶圓代工技術(shù)研發(fā)的進(jìn)步,，需要大量資金投入。但半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步是一個長期的過程,，中芯國際目前的技術(shù)水平還略微落后,，想要追趕國際尖端水平，就需要厚積薄發(fā),。
回歸A股,，意在追趕先進(jìn)制程工藝
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的芯片制造與設(shè)計技術(shù)，主要體現(xiàn)在加工設(shè)備,、加工工藝,、封裝測試、批量試產(chǎn)及設(shè)計創(chuàng)新能力上,。
目前,，國內(nèi)最先進(jìn)的集成芯片代工企業(yè)就是中芯國際，其主要業(yè)務(wù)包括14納米到0．35微米的芯片代工與技術(shù)服務(wù),。其中,，集成電路的晶圓代工業(yè)務(wù)是中芯國際的營收核心，占2019年業(yè)務(wù)收入的93．12％,。
這次中芯國際在科創(chuàng)板上市,，募集資金主要還是用于晶圓代工先進(jìn)工藝的研發(fā)。中芯國際計劃投入80億資金的SN1項目,，主要用于生產(chǎn)14nm及更高制程工藝的集成電路芯片,。而在中芯國際加快研發(fā)腳步的背后，也不可避免的受到來自中美貿(mào)易摩擦升級的影響,。
中美貿(mào)易摩擦升級的情況下,，中芯國際可能會在生產(chǎn)、訂單方面受到影響,。因此,，中芯國際加大了研發(fā)力度也在情理之中。
中芯國際的14nm晶圓代工技術(shù),，是國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)最先進(jìn)的集成電路晶圓代工技術(shù)水平,。但與業(yè)內(nèi)最高技術(shù)水平相比，中芯國際的制程工藝上至少還存在兩代的技術(shù)差距,。而要想縮小這個差距,，就需要借助雄厚的資本，這正是此次上市融資的原因,。
納米制程工藝的節(jié)點代數(shù),，是指晶體管源極和漏極所連接的半導(dǎo)體材料的距離,。例如7nm制程工藝，是指晶體管源極和漏極之間的線寬為7納米,。
摩爾定律提到,，集成線路上可容納的元器件數(shù)目每提升一倍，性能也會提升一倍,。按照摩爾定論,，納米制程工藝越低，柵極的線寬越小,，集成電路上可容納的原件數(shù)目也就越多,，其性能也就更優(yōu)越,，所以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的頂部企業(yè)都在向高端技術(shù)發(fā)展,。
對半導(dǎo)體產(chǎn)品制造企業(yè)來說，制程工藝的節(jié)點代數(shù)就代表了企業(yè)晶圓技術(shù)的研發(fā)實力,。目前,，業(yè)內(nèi)可以量產(chǎn)的最高制程工藝是臺積的5nm制程工藝，中芯國際量產(chǎn)制程芯片工藝是14nm,。在16nm及更高制程工藝上,，臺積電有12nm、10nm,、7nm制程工藝,，中芯國際16nm以上制程工藝僅有14nm。
可以看出,，中芯國際的制程工藝和臺積電相比還有較大差距,。這樣的技術(shù)差距下，中芯國際所承受的科研壓力可想而知,。
而在國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)中,，中芯國際在納米制程研發(fā)中投入的費用是最多的，2018年中芯國際研發(fā)費用為45億元,，占營業(yè)收入的19％,；2019年投入47億元，營業(yè)收入占比22％,。除此之外,，中芯國際每年研發(fā)費用的投入占比還在提升。
傾力研發(fā)之下,，中芯國際的14nm制程工藝終于在2019年投入量產(chǎn),，并且良率達(dá)到了95％。不過,，晶圓產(chǎn)能提升緩慢的問題,，仍一直困擾著中芯國際,。
晶圓產(chǎn)能是道難題
據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)，2019年中芯國際平均每月出貨量為20．5萬片,，而臺積電平均月產(chǎn)量為108．3萬片,。2019年，中芯國際共生產(chǎn)芯片515．3萬片,，臺積電為1010萬片,。
月均出貨量數(shù)據(jù)對比上，臺積電的產(chǎn)量將近中芯國際的5倍,；年度產(chǎn)量數(shù)據(jù),，臺積電產(chǎn)量約為中芯國際的2倍。而在中芯國際早就成熟的28nm制程工藝上,，良率上也一直未有很大突破,。
中芯國際和臺積電晶圓產(chǎn)能上的差距，歸根結(jié)底還是技術(shù)上的差距,。不過,，臺積電畢竟是行業(yè)領(lǐng)頭羊，中芯國際各方面數(shù)據(jù)遜色也在情理之中,。
晶圓制程技術(shù)的差距,，也反映在高端產(chǎn)品在總收入占比上。2020年Q1財報,，臺積電7nm制程工藝出貨量占總收入的35％,，16nm及更高工藝水平工藝占總收入的55％。而中芯國際僅有14nm的制程工藝高于16nm,，總收入占比僅為1．3％,，仍存在較大差距。
顯然,，和中芯國際相比較,，臺積電的晶圓制程技術(shù)在產(chǎn)能上更具有優(yōu)勢。2019年,，臺積電營收2470億元,，16nm及更高制程工藝創(chuàng)造營收為1358億元，而中芯國際僅為2．86億元,。從臺積電和中芯國際16nm及更高制程工藝營收對比中,，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)造收益的特性表現(xiàn)得淋漓盡致。
在技術(shù)研發(fā)上,，產(chǎn)能提升也是中芯國際必須渡過的一個難關(guān),。而晶圓代工技術(shù)的進(jìn)步，需要大量的高端技術(shù)人才和長期實踐積累,，短時間內(nèi)很難有所突破,。突破技術(shù)研發(fā)提升量產(chǎn)規(guī)模,，才有希望抓住時機(jī)、沖破限制,，這正是當(dāng)前上市的另一層含義,。
而在逼近摩爾定律極限的3nm制程工藝后，納米制程工藝會進(jìn)入技術(shù)瓶頸,，這段時間會成為中芯國際技術(shù)突圍的最佳時期,。
3nm成最佳突圍契機(jī)
在納米制程工藝中，更高的制程工藝也意味著芯片上的晶體管更加集中,，而晶體管過于集中會導(dǎo)致晶體管源極和漏極的溝道縮短,，晶體管柵極的電流不能從源極流向漏極，更容易引發(fā)量子隧穿效應(yīng),，從而使邏輯電路失效,。
據(jù)業(yè)內(nèi)說法，目前納米制程工藝的極限在3nm,。超過3nm后,，量子效應(yīng)會使晶體管失去開關(guān)的作用,，進(jìn)而使邏輯電路失效,。聯(lián)發(fā)科董事長蔡明介表示，3nm之后研發(fā)將會遇到極大的困難,，預(yù)計會在2025年遇到技術(shù)瓶頸,。
在3nm之后晶圓制程工藝的研發(fā)上，各企業(yè)將會停滯較長一段時間,。而這段時間,，將會是中芯國際追趕國際晶圓制程工藝水平的機(jī)會。
此次中芯國際在科創(chuàng)板上市,，目的就在于加快晶圓代工技術(shù)的研發(fā)腳步,，力求在3nm極限制程工藝的機(jī)遇下追上國際半導(dǎo)體尖端水平。不過,，晶圓制程工藝的技術(shù)進(jìn)步是一個積累的的過程,，中芯國際想要在3nm制程工藝的瓶頸期追上國際水平，仍面臨很大的壓力,。
作為國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè),，中芯國際背負(fù)著國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)突圍的希望。雖然前路艱難,，但中芯國際仍必須負(fù)重前行,，畢竟作為國內(nèi)最高技術(shù)水平的代表，中芯國際已經(jīng)退無可退,。