中芯國際一年兩次擴產28nm:你想象不到的緊張

全球“缺芯潮”不斷蔓延,被波及的企業不勝枚舉,

3月17日晚,中芯國際發布公告稱,將和深圳政府擬以建議出資的方式,經由中芯國際集成電路制造(深圳)有限公司(下稱“中芯深圳”)進行項目發展和營運,重點生產28納米及以上的集成電路并提供技術服務,旨在實現最終每月約4萬片12吋晶圓的產能,預期將于2022年開始生產。

待最終協議簽訂后,項目的新投資額估計為23.5億美元,折合人民幣約為153億元,

據報道,中芯深圳將由中芯國際和深圳重投集團分別擁有約55%和不超過23%的權益。

公告發布后,中芯國際的此番舉措引起了業內的廣泛關注:

1、為什么要選擇在“缺芯潮”這個節骨眼上做出決定;

2、為什么要選擇深圳;

3、為什么選擇28nm制程以上… …

全國造芯的決心如此巨大,但基于過去大陸宏觀調控的經驗,懷疑主義的聲音也不斷加大,譬如:

“大家全部一股腦的擠進去,那么芯片產業未來不就很快會過剩嗎?”

“為什么強調的是28nm的產能加大,這類芯片在國外不是已經算玩剩的嗎?”

選擇28nm以上成熟制程的原因?

中芯國際為什么要選擇28nm以上成熟制程?

繼華為被美國禁止和臺積電、三星等代工廠進行合作并生產芯片后,今年3月1日,美國四部委卻發令,批準美領先設備廠商向中芯國際供應,其中包括14納米及以上的設備。

另外荷蘭方面,半導體設備制造商阿斯麥集團也開始愿意向中芯國際出售光刻機,

但被批準對中芯國際出售的光刻機采用的是DUV技術,即深紫外線光刻技術。簡單地說,DUV技術光刻機只能用于制造中低端芯片,而阿斯麥集團真正壓箱底的光刻機技術是EUV技術,即極紫外線光刻機,它才是制造高級芯片的關鍵,

在這種局勢下,若先選擇發力28nm芯片的制造,一定程度上可以緩解大陸外智能制造領域對芯片的迫切需求。

而28nm工藝節點是用來區分中低端和中高端芯片的關鍵技術節點,目前市場普遍認為,28nm以上的為成熟制程,以下則為先進制程,

去年11月,大陸半導體產業協會表示大陸將在兩年內實現28納米工藝技術自給自足,根據《2019集成電路行業研究報告》,28nm及以下工藝的先進工藝占據了48%的市場份額,而成熟工藝則占據了52%的市場份額,

并且,28nm以上成熟工藝領域的芯片可運用之處其中包括,AIoT、新能源汽車、5G網路設備、一些智能家居等。

而在需求端,大部分設計企業都集中在成熟工藝上,那么龐大的大陸市場將給各大大陸廠商提供了非常多的發展空間,

一年兩投28nm制程

不僅如此,就在去年,中芯國際剛剛聯手國家大基金二期成立合資企業中芯京城,斥資500億元擴產28nm。根據此前公告,500億元為上述項目首期投資,一期項目計劃于2024年完工,建成后將達成每月約10萬片12英寸晶圓產能,

在2020年第四季度的電話會上,中芯國際聯合首席執行官趙海軍曾表示:今年43億美元的資本開支將大部分用于成熟工藝的擴產,小部分用于先進工藝,北京新合資項目土建及其它。同時計劃今年成熟12寸產線擴產1萬片,成熟8寸產線擴產不少于4.5萬片。

而中芯國際一年內連投兩次28nm制程,也符合當時電話會議上的內容。

中芯國際在全大陸線的布局也備受業內人士關注。

在上海建有一座300mm晶圓廠和一座200mm晶圓廠,以及一座擁有實際控制權的300mm先進制程晶圓廠;

在北京建有一座300mm晶圓廠和一座控股的300mm晶圓廠;

在天津和深圳各建有一座200mm晶圓廠;

在江陰有一座控股的300mm合資凸塊加工廠,

也有業內人士分析表示,再次牽手深圳,也意味著深圳首座12英寸廠正式啟動,

選擇在深圳備受業內關注

就在中芯國際發布在深圳建廠后,美國CNBC網站18日報道稱:“在中美關系緊張背景下,中芯國際在大陸推進芯片產業自主與做強中發揮關鍵作用,深圳是大陸科技樞紐城市。”

作為國家級集成電路設計產業化重要基地之一的深圳,已經聚集了眾多的IC設計公司,而在全國半導體十強企業(芯片設計)名單中,深圳有四家企業在列,華為海思半導體已成為全國最大的IC設計企業;中興微電子、匯頂科技、比亞迪微電子和敦泰科技等四家企業的銷售收入均超過了20億元,

深圳已經形成了具有相當規模的IC設計與應用企業聚集基地,構建了5G、通信、物聯網、顯示驅動與觸控、汽車電子、人工智能等IC設計與應用優勢產業鏈。

各大廠商紛紛開啟擴產計劃

其實除了中芯國際,2020年下半年開始,很多芯片制造廠也開始籌備擴產計劃。

雷鋒網經過公開資料整理:

臺積電:赴美(亞利桑那州)建設5nm晶圓廠,共計6座,投資356.16億美元,月計劃產10萬+片;

三星:美坦桑尼亞、紐約、奧斯汀州各建1座,投資金額170億美元;

格心:擴產12~90nm制程,紐約、新加坡、德國沙克森州均有建廠;

華虹:在無錫建廠,月產能達約達8萬片;

美光:在大陸臺灣建廠,生產12nm制程及以下擴產DRAM產品;

鎧俠:日本三重縣建廠,生產第六代NAND閃存“BICSFLASH”,投資約91.85億美元。

國際芯片制造廠商基本集中于美國和德國建廠,例如英飛凌和博世。

想解決缺芯問題是需要芯片上下游配套產業鏈的同步規劃,面臨著市場對芯片用量不斷激增的需求,其實對晶圓產能也提出了極大的挑戰,

“飛速”產能下的備受質疑

“飛速”產能之下,最為令人擔心的是,政策的促進是否會與2009年全國普遍的“光伏之熱”一樣,嚴重產能過剩。

大陸工程院院士、浙江大學部微納電子學院院長吳漢明曾表示:“當前大陸芯片制造產能發展嚴重滯后于需求,供給能力和需求的差距越來越大,如果不加速發展,未來大陸芯片產能與需求的差距,將拉大到至少相當于8個中芯國際的產能,因此必須加快速度。”

盡管受到質疑,隨著物聯網、車聯網等興起,這些行業對芯片的需求量更是指數級增長,然而更先進工藝制程的研發難度不斷加大導致聯電、格芯等已停止研發先進工藝制程,僅有臺積電和三星兩家芯片制造企業研發5nm及更先進工藝制程,未來很可能出現先進工藝產能無法滿足全球需求,芯片供給不是過剩而是可能出現長期供給不足的。

相關機構預測,從 2018 年到 2030 年,集成電路銷售額將增加 124%,彼時集成電路產能至少增加 2 倍,但擴產速度仍然難以追趕需求增長速度,

宅經濟離不開集成電路的發展,“個人半導體”時代讓大眾從10年前的一部智能行動電話到手表、手環、耳機等,在未來,這一現象將更加明顯,

寫在最后

按照半導體市場的發展規律,芯片缺貨屬于正常情況,且存在一定的缺貨周期,

在總供應不變的情況下,需求時強時弱,存在從強轉弱或從弱到強的動態變化,但當下這一動態出現不平衡和矛盾點,芯片缺貨的周期規律發生巨大變化,芯片短缺已成為新常態。

此前,半導體行業的發展奉行三段論,從存貨到消化庫存再到重新拉庫存,但這一理論從 2016 年之后不再適用,導致企業可能在價格高時反而拉高庫存,造成供需動態不平衡,

在 Semicon China 2021 的開幕會議上,紫光集團聯席總裁陳南翔曾表示,除了各類芯片不同程度的短缺,特色工藝的產能也出現短缺,因此芯片短缺已成為新常態,新常態的一面是芯片產能和市場需求不匹配,另一面則意味著大陸半導體產業進入了新的發展階段。

關于此,長電科技首席執行官及董事鄭力表示:“幾年前,我們很羨慕外資大廠缺產能,因為我們那時是缺訂單,如果什么時候缺產能了,就說明我們的公司發展到一定程度,如今大陸很多公司已經發展到一定階段,才出現缺產能的情況,我認為這是一個在集成電路行業比較典型的景氣循環的現象。”

如今缺芯的大環境下,集成電路產業的商業模式也遇到極大挑戰。

如今的全球大環境下,市場需要建立一個互信的供應鏈,對于供應鏈端來說,需要共享整合的創新模式,投資利潤共享、風險共同承擔。

此外,持續不斷的供需不平衡問題也讓芯片制造面臨多重困難,業內人士表示,此前靠晶圓制造技術驅動集成電路產業,未來可能會走向以晶圓制造加封裝為核心驅動發展。

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