編者按：自1956年中國將半導體作為國家重要的發(fā)展領(lǐng)域后，今年是第66個年頭?；赝?6年的發(fā)展，從無到有,、從小到大，半導體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了風雨坎坷同時又迸發(fā)出無限的生機,。在中國“十四五”提出數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,，瞄準集成電路等戰(zhàn)略性領(lǐng)域之際，半導體產(chǎn)業(yè)縱橫推出“國產(chǎn)化進程”系列專題,，講述當今中國半導體各領(lǐng)域發(fā)展進程,，解析國產(chǎn)化最新態(tài)勢。本期為“國產(chǎn)化進程”專題半導體產(chǎn)業(yè)鏈篇第四篇文章：半導體制造,。

半導體產(chǎn)業(yè)縱橫編輯部

2015年7月,，中國發(fā)布《中國制造2025》行動綱領(lǐng)，力爭通過“三步走”實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標,，而這其中半導體產(chǎn)業(yè)是該戰(zhàn)略的核心產(chǎn)業(yè),。根據(jù)《中國制造2025》的規(guī)劃，2020年半導體核心基礎(chǔ)零部件,、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料應實現(xiàn)40％的自主保障,，2025年要達到70％。

截止2021年,，中國芯片產(chǎn)能已達到日產(chǎn)10億顆,，自給率已達到36％，這與提出的2025年芯片自給率達到七成相比,，已完成了超過一半的目標,。

在中國制造2025的規(guī)劃下，半導體制造早已開啟新的征程,，我國半導體制造現(xiàn)在究竟分量如何呢,？

中國制造已經(jīng)崛起

在過去的四十多年里，臺積電推出Foundry模式的變革,，這極大驅(qū)動了半導體代工行業(yè)的蓬勃發(fā)展,。自此,，全球半導體晶圓制造產(chǎn)能開始從美國和歐洲向亞洲轉(zhuǎn)移，而現(xiàn)在中國臺灣已成為全球晶圓制造產(chǎn)能的領(lǐng)導者,。

在半導體逐漸成為戰(zhàn)略資源的條件下,，大陸的半導體制造也早已吹響號角。

從地區(qū)來看,，上海,、江蘇和浙江的長江三角洲地區(qū)是國內(nèi)主要的集成電路生產(chǎn)基地,，國內(nèi)55％的集成電路制造企業(yè)都集中在這一地區(qū),。

從制造工藝上來看，目前國內(nèi)晶圓制造水平在成熟制程方面為主,，中芯國際當前的工藝水平最高可達到14nm,，完成了 1 萬 5 千片 FinFET 產(chǎn)能目標，但公司主要以生產(chǎn)28nm及以上的芯片為主,；華虹半導體也曾在2020年宣布工藝達到14nm,，但當時良率僅超過25％。

從銷售額來看,，國內(nèi)目前集成電路產(chǎn)業(yè)中制造業(yè)同比增速最快,。中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，

2021年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為 10458．3億元,，同比增長18．2％,。其中，設(shè)計業(yè),、制造業(yè),、封裝測試業(yè)銷售額同比增長分別為 19．6％、24．1％,、10．1％,。

在半導體設(shè)計和制造方面，中國在收購更先進產(chǎn)線方面也摸索出了路子,。聞泰科技全資子公司安世半導體收購NWF,，NWF擁有有 8 英寸 0．18μm－0．70μm 晶圓代工月產(chǎn)能超過 3．5 萬片（最大產(chǎn)能可擴產(chǎn)至 4．4 萬片）。

大陸建設(shè)晶圓廠現(xiàn)狀

近幾年,，中國也在加速建設(shè)晶圓廠,，目前全球芯片制造業(yè)中以8英寸、12英寸為主,。中國大陸在8英寸晶圓產(chǎn)能上,，是占比最高的，2022年預計市場份額達到了21％,；其次為日本,，占比為16％,；至于中國臺灣地區(qū)與歐洲／中東地區(qū)各占15％。

而在12英寸晶圓產(chǎn)能上,，中國大陸目前也排名第三,，僅次于韓國、中國臺灣,。為補足產(chǎn)能,，預計未來五年中國大陸還將新增25座12吋晶圓廠，這些晶圓廠總規(guī)劃月產(chǎn)能將超過160萬片,。

從增長率來看,，中國大陸在12英寸晶圓產(chǎn)能上，是增長最快的,，到2024年有望追上中國臺灣,。截至2026年底，中國12英寸晶圓廠的總月產(chǎn)能將超過276．3萬片,，相比目前提高165．1％,。

國內(nèi)晶圓制造主要以中芯國際、華虹半導體,、晶合集成為主要晶圓代工,。ICVIEWS將詳細展示國內(nèi)前三晶圓廠目前的產(chǎn)能、產(chǎn)地,、未來規(guī)劃,，從國內(nèi)晶圓制造三巨頭細看中國半導體制造發(fā)展。

中芯國際

2021 年 11 月 ,，中芯控股（中芯國際的全資子公司）與大基金二期,、海臨微共同設(shè)立中芯東方公司，中芯東方規(guī)劃建設(shè)月產(chǎn)能為 10 萬片的 12 英寸晶圓代工生產(chǎn)線項目,，聚焦于提供 28 nm及以上技術(shù)節(jié)點的集成電路晶圓代工與技術(shù)服務(wù),。

2021 年 8 月 ，中芯集電（中芯國際全資子公司）與深圳重投集團簽署增資協(xié)議,，增資款將用于中芯深圳 12 英寸晶圓代工生產(chǎn)線項目（規(guī)劃產(chǎn)能 4 萬片／月）,。

2022 年初，上海臨港新廠破土動工,。中芯京城和中芯深圳兩個項目穩(wěn)步推進,，預計今年底前投入生產(chǎn)。

中芯國際目前在上海,、北京,、天津、深圳建有三座8英寸晶圓廠和三座12英寸晶圓廠；在上海,、北京,、深圳各有一座12英寸晶圓廠在建中。為了持續(xù)推進已有老廠擴建及三個新廠項目,，2022年中芯國際資本開支預計約 320．5 億元,。

根據(jù)中芯國際年報披露，其在2021年銷售晶圓的數(shù)量為 674．7 萬片約當 8 英寸晶圓,，晶圓月產(chǎn)能為 62．1 萬片約當8英寸晶圓,。

華虹半導體

華虹半導體是中國大陸第二大晶圓代工廠，近日也傳來華虹預備登陸科創(chuàng)板的消息,。

華虹半導體在上海金橋和張江建有三座8英寸晶圓廠（華虹一廠,、二廠及三廠），月產(chǎn)能約18萬片,。同時在無錫高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)有一座月產(chǎn)能4．8萬片的 12英寸晶圓廠（華虹七廠）,，這條產(chǎn)線是全球第一條12英寸功率器件代工生產(chǎn)線,。

截至2021年底,，按照營收計算，2021年華虹半導體母公司華虹集團排名全球第五,，中國大陸第二,，是國內(nèi)最大的特色工藝晶圓代工企業(yè)。

華虹半導體總裁兼執(zhí)行董事唐均君表示,，展望2022年,，將加快推進12英寸生產(chǎn)線總產(chǎn)能至94．5K的擴產(chǎn)，預計將于第四季度逐步釋放產(chǎn)能,。

晶合集成

晶合集成已成為中國大陸收入第三大,、12 英寸晶圓代工產(chǎn)能第三大的純晶圓代工企業(yè)（不含外資控股企業(yè)），僅次于中芯國際和華虹半導體［2］ ,。晶合集成的控股股東為合肥建投,，實際控制人則為合肥市國資委。主要從事 12 英寸晶圓代工業(yè)務(wù),，已實現(xiàn) 150nm 至 90nm 制程節(jié)點的量產(chǎn),，正在進行 55nm 的客戶產(chǎn)品驗證，具備 DDIC（顯示驅(qū)動芯片）,、CIS,、MCU、E－Tag,、Mini LED 等工藝平臺的代工能力

2018年－2021年上半年各期營收分別為2．18億元,、5．34億元、15．12億元和16．04億元,。產(chǎn)能方面,，晶合集成的 N1 廠已經(jīng)投產(chǎn),，截至 2021 年底，產(chǎn)能已達 10 萬片 ／ 月規(guī)模,。N2 廠已在 2020 年 8 月開工,，預計在 2021 年四季度完成無塵室建設(shè)和生產(chǎn)機臺入駐，進入量產(chǎn)階段,。

被“鎖鏈”困住制造

但半導體制造并非只有代工,，由于半導體產(chǎn)業(yè)鏈的特性，半導體制造還涉及了半導體生產(chǎn)設(shè)備和各種專用材料,。因此,，想要發(fā)展中國半導體制造并非僅僅發(fā)展“制造”。

距離“高端制造”仍非常遠

2020年12月,，中芯國際遭美國政府列入“實體清單”,，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，美國半導體設(shè)備公司,，包括應用材料（Applied Materials）和泛林研發(fā)（Lam Research）等,，必須先向美國政府取得許可證，才能將半導體設(shè)備銷售給中芯國際,。此外,，美國也禁止ASML向中國公司以及在中國建設(shè)先進工廠的外資企業(yè)（如海力士）出售先進工藝必須的極紫外（EUV）光刻機。

帶上了“鐐銬”的中芯國際,，技術(shù)進步受到了極大的限制,。

中國大陸芯片代工行業(yè)以中芯國際為其翹楚，當前中芯國際已經(jīng)擁有生產(chǎn)14nm芯片的技術(shù),，但如何進一步生產(chǎn)10nm以下芯片仍是一大問題,。

除去光刻機外，制造半導體芯片的眾多環(huán)節(jié)都涉及到高精尖的技術(shù),，這其中就需要許多半導體制造設(shè)備,。但中國半導體設(shè)備的仍有很長的征程。2020年,，中國半導體設(shè)備在全球市場占有率為5．2％,，在中國大陸市場占有率為7．3％。半導體設(shè)備領(lǐng)域,，光刻機,、離子注入機、刻蝕機均是被“卡脖子”的領(lǐng)域,。

內(nèi)資制造企業(yè)的增長速度遠遠低于外資和臺資企業(yè)

葉甜春曾指出,，雖然內(nèi)資企業(yè)的制造也在增長，但制造增長速度遠遠低于外資和臺資企業(yè)。

2021年前11個月,，半導體投資案例數(shù)量約556起,，金額總共超過1400億人民幣。其中,，中游半導體制造的投資數(shù)量只有兩位數(shù),。2019年，國內(nèi)半導體行業(yè)中有超過74％的資金都投入到了芯片設(shè)計領(lǐng)域,，而在2020年上半年,，這一比例仍然高達71％。

2021年,，半導體融資額超過5億的大項目數(shù)量46個,，數(shù)量上僅占8．6％，但總?cè)谫Y金額達992億,，占據(jù)總?cè)谫Y金額的64．6％,，龍頭效應明顯。在龍頭企業(yè)融資中,，2021年只有中芯國際子公司,、粵芯半導體等在半導體制造上達成大額融資。在德勤的一份報告中提到,，到2020年結(jié)束,，中國臺灣的半導體制造份額在亞太占到59％，中國大陸在亞太的份額只有5％,。

“十三五”期間制造領(lǐng)域的國內(nèi)前十大廠商排名為三星中國、英特爾中國,、中芯國際,、SK海力士中國、上海華虹,、臺積電大陸,、華潤微電子、聯(lián)芯,、西安微電子所和武漢新芯等,。這其中外資企業(yè)的排名更為靠前，作為純粹內(nèi)資企業(yè)領(lǐng)軍的中芯國際也僅僅能排第三,。

距離2025還剩3年,，中國半導體制造何時騰飛？

據(jù)SIA統(tǒng)計和預測,，美國在1990年的晶圓制造產(chǎn)能占全球的37％,，現(xiàn)在已經(jīng)下滑到12％。而同期的中國則一路上升，從1990年接近零到2000年的3％再到現(xiàn)今的16％,，到2030年預期將達到24％,。

鑒于這一嚴峻的現(xiàn)實，美國政府開始撥款大力支持美國公司和外國企業(yè)在美國本土建造晶圓廠,。同時,，通過技術(shù)出口限制等手段遏制中國在晶圓制造方面的增長，特別是14nm以下工藝的生產(chǎn),。而IDC半導體集團副總裁馬里奧·莫拉萊斯表示：“在美國和中國大陸的芯片競賽之中,，中國可能落后3到4個世代?！?/p>

在半導體技術(shù)和制程的承壓下,，28nm成熟制程成為國內(nèi)晶圓制造的最優(yōu)選擇。國際代工廠巨頭之一的格芯在退出高端工藝競爭后,，也開始專注于28nm等成熟制程節(jié)點,。在全球芯片短缺與物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子極高的需求碰撞,，常用的MCU,、顯示驅(qū)動 IC（DDIC）、PMIC及功率分立器件等成熟工藝產(chǎn)品短缺十分嚴重,。但在需求增加的情況下,，產(chǎn)能并未有所增加。

28nm制程所使用的制造工藝以及生產(chǎn)設(shè)備,，上可以兼容40nm,、60nm等更為成熟的制程，下又帶來更高,、晶體管的速度與更低的能耗,。從收益還是供應鏈匹配的角度來看，完備國產(chǎn)28nm成熟制程刻不容緩,，換句話說,，中國芯片從此不被卡脖子，選擇28nm是戰(zhàn)略性的一步,。

實現(xiàn)科學和前沿技術(shù)的自力更生是中國的目標,。近年來一如華為、中興都在關(guān)注中國芯片的發(fā)展,。事實上,，中國已經(jīng)是世界第二大半導體研發(fā)支出國，并且正在迅速縮小與美國的差距,。2021年,，中國在半導體元件領(lǐng)域上共授權(quán)專利10057項,，比上一年增長12％。截至 2021 年底,，中芯國際已累計申請專利 17980 件,，累計授權(quán) 12467 件。

同時,，中國也不斷推出半導體政策刺激國產(chǎn)半導體發(fā)展,。作為國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)中心之一的上海出臺一項補貼高達30％的新投資政策。該政策包括提高半導體投資限額,，給予半導體相關(guān)產(chǎn)業(yè)最高30％的補貼,，給予半導體軟件開發(fā)企業(yè)最高5000萬元人民幣補助等。

在這樣的鼓勵和支持之下,，2021年中國半導體集成電路（IC）產(chǎn)量將達到3594億片,，比上年增長33．3％，這一增長率是上一年16．2％的兩倍多,。

中國半導體制造未來的路該怎么走,？認真、堅持將是真正的訣竅,。對于半導體這樣需要積累的領(lǐng)域來說,，投機取巧并不會帶來實質(zhì)的進步。正如中科院微電子所集成電路先導工藝研發(fā)中心首席科學家朱慧瓏曾說：“中國半導體要取得進步,，要有認真的態(tài)度,，長期堅持。長期但不認真,，產(chǎn)生不了先進,；認真但不長期，積累沒有價值,?！?/p>