晶圓制造內(nèi)資占比降至27%，內(nèi)資芯片龍頭僅排名第三

國產(chǎn)半導(dǎo)體發(fā)展在矛盾的市場環(huán)境中踩下了油門。近年半導(dǎo)體國產(chǎn)替代浪潮刺激著大量玩家蜂擁而入，從半導(dǎo)體材料、設(shè)備一路蔓延到芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造及封測，都回響著國產(chǎn)替代的口號，前景一片大好。

但疫情三年以來，全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的混沌與危機(jī)也在持續(xù)蔓延，進(jìn)一步輻射到國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，狠狠敲打著每一家企業(yè)和投資人的心。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已然處于資本大環(huán)境收縮的風(fēng)暴眼中。

在這個矛盾時刻，" 貪婪 " 還是 " 恐懼 "?是赤裸裸擺在每一個玩家面前的難題。

如果我們從融資數(shù)據(jù)中尋找答案—— IT 桔子統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，集成電路(IC)行業(yè)的投融資規(guī)模正在逐年攀升，投資事件和融資規(guī)模已從 2018 年的 312 起、670.88 億元，增長至 2021 年的 543 起、1255.99 億元。這是第一個歷史新高。

從行業(yè)角度看，市場研究機(jī)構(gòu) IC Insights 報告預(yù)測，2022 年全球半導(dǎo)體行業(yè)資本開支有望達(dá)到 1904 億美元(約 12017 億人民幣 ) ，同比增長 24%。這是第二個歷史新高。

制造芯片的原料是沙子，在經(jīng)過提純之后，將多晶硅放入石英坩堝中加熱熔解，拉制成單晶硅棒，然后切片、拋光就得到了硅圓片，這相當(dāng)于制作芯片的地基。

制作好的硅片，在表面均勻涂抹好光刻膠，進(jìn)入晶體管制作環(huán)節(jié)，接下來就是對晶圓進(jìn)行光刻，被光照的部位光刻膠發(fā)生變化，通過顯影液的化學(xué)反應(yīng)，被光照的光刻膠溶解，之后利用化學(xué)原理進(jìn)行刻蝕，完了進(jìn)行薄膜生長、拋光、離子注入等，以此類推，重復(fù)以上步驟，就能夠制作好我們想要的晶體管。

在布線環(huán)節(jié)，還是不斷重復(fù)光刻、刻蝕、薄膜生長、拋光、清洗等步驟，將基板上的晶體管連接起來，像修房子一樣搭出一個復(fù)雜的集成電路，這是芯片制造的核心部分。

將制作好的晶圓進(jìn)行切割劃片，將其從晶圓上取下，經(jīng)過封裝、檢測，一塊芯片就基本制作完成了。

芯片制造通俗的理解就是修房子，土地相當(dāng)于硅片，地基相當(dāng)于晶體管，上面的樓層相當(dāng)于晶體管連接的電路，樓層的高低反映集成電路的復(fù)雜程度，從硅片到芯片大約需要1000多道工序。

制作一個晶體管并不難，難的是將幾十億個甚至上百億個晶體管集成在指甲蓋大小的芯片上，單個晶體管比頭發(fā)絲還要小幾千倍。

2021年，國產(chǎn)半導(dǎo)體正熱，但在中國大陸排名靠前的十大芯片制造企業(yè)中，有五家都是英特爾、三星、SK海力士、臺積電、聯(lián)電等國際芯片制造巨頭在中國大陸設(shè)立的子公司。這使得它們所生產(chǎn)的“國產(chǎn)”芯片，與人們普遍理解成“由中國本土企業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)制造”的“國產(chǎn)”概念稍有區(qū)別。

近日，在美國參議院的聽證會期間，美國共和黨籍參議員Rick Scott指責(zé)英特爾于中國設(shè)有工廠，并希望其關(guān)閉廠區(qū)并撤離中國。英特爾CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)則回應(yīng)稱，如果英特爾想要成為全球最大的半導(dǎo)體供應(yīng)商，就必須加入中國。

在華建廠也并非英特爾一家公司特有的做法，三星、SK海力士、臺積電、聯(lián)電這些國際巨頭在中國大陸開設(shè)子公司、建廠的時間都已有近20年歷史。

近年來，這些國際芯片巨頭不斷加碼在中國的企業(yè)，其中國大陸子公司甚至比國產(chǎn)半導(dǎo)體玩家發(fā)展得更快、更好。

根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路分會理事長葉甜春此前的演講，2016年-2020年中國大陸前十大晶圓制造企業(yè)中，內(nèi)資企業(yè)銷售收入的整體占比從44%降低到了27.7%，而余下的份額均由外企、臺企貢獻(xiàn)。

本文將梳理這些國際芯片巨頭在中國大陸的制造、封測布局。

一、晶圓制造內(nèi)資占比降至27%，內(nèi)資芯片龍頭僅排名第三

在芯片的國產(chǎn)化趨勢下，中國半導(dǎo)體行業(yè)在銷售額和晶圓廠建設(shè)上都取得了很大的成績。

中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國集成電路產(chǎn)業(yè)的銷售額達(dá)到8848億元，其中集成電路制造業(yè)近年保持著23%的增長率，在2020年?duì)I收達(dá)到了2560億元。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年我國集成電路產(chǎn)量增長了33.3%。

除了產(chǎn)能，在晶圓廠建設(shè)方面，中國的增長速度也領(lǐng)先于歐美、韓國、日本等地區(qū)。據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)報告，中國預(yù)計(jì)將在2021年和2022年新建16座晶圓廠，其中中國大陸將新建8座晶圓廠，高于美洲的6座、歐洲+中東的3座、日本的2座和韓國的2座。

近年來，隨著產(chǎn)業(yè)分工更加精細(xì)化，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以市場為導(dǎo)向的發(fā)展態(tài)勢愈發(fā)明顯。從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來看，制造基地逐步靠近需求市場，以減少運(yùn)輸成本;從產(chǎn)品研發(fā)來看，廠商可以及時響應(yīng)用戶需求，加快技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品迭代。

我國作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場，半導(dǎo)體封測經(jīng)過多年發(fā)展在國際市場已經(jīng)具備較強(qiáng)市場競爭力，而在集成電路設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)與全球領(lǐng)先廠商仍有較大差距，特別是半導(dǎo)體設(shè)備和材料。

SIA 數(shù)據(jù)顯示，2020 年國內(nèi)廠商在封測、設(shè)計(jì)、晶圓制造、材料、設(shè)備的全球市占率分別為 38%、16%、16%、13%、2%，半導(dǎo)體材料與設(shè)備的國產(chǎn)替代重要性日益凸顯。

進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，5G、人工智能、自動駕駛等新應(yīng)用的興起，對芯片性能提出了更高的要求，同時也推動了半導(dǎo)體制造工藝和新材料不斷創(chuàng)新，國內(nèi)外晶圓廠加緊對于半導(dǎo)體新制程的研發(fā)，臺積電已于 2020 年開啟了 5nm 工藝的量產(chǎn)，并于 2021 年年底實(shí)現(xiàn)3nm 制程的試產(chǎn)，預(yù)計(jì) 2022 年開啟量產(chǎn)。

此外臺積電表示已于 2021 年攻克 2nm 制程的技術(shù)節(jié)點(diǎn)的工藝技術(shù)難題，并預(yù)計(jì)于 2023 年開始風(fēng)險試產(chǎn)，2024 年逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。隨著芯片工藝升級，晶圓廠商對半導(dǎo)體材料要求越來越高。

目前部分終端需求仍然強(qiáng)勁，晶圓代工廠產(chǎn)能利用率維持歷史高位，預(yù)計(jì)全年來看結(jié)構(gòu)性缺貨狀態(tài)依舊嚴(yán)峻。據(jù) SEMI 于 2022 年 3 月 23 日發(fā)布的最新一季全球晶圓廠預(yù)測報告，全球用于前道設(shè)施的晶圓廠設(shè)備支出預(yù)計(jì)將同比增長 18%，并在 2022 年達(dá)到 1070億美元的歷史新高。由于半導(dǎo)體材料與下游晶圓廠具有伴生性特點(diǎn)，本土材料廠商將直接受益于中國大陸晶圓制造產(chǎn)能的大幅擴(kuò)張。

受益于成熟制程旺盛需求及大陸地區(qū)穩(wěn)定的供應(yīng)鏈，大陸晶圓廠快速擴(kuò)產(chǎn)。根據(jù) SEMI 報告，2022 年全球有 75 個正在進(jìn)行的晶圓廠建設(shè)項(xiàng)目，計(jì)劃在 2023 年建設(shè) 62 個。2022 年有 28 個新的量產(chǎn)晶圓廠開始建設(shè)，其中包括 23 個 12 英寸晶圓廠和 5 個 8 英寸及以下晶圓廠。分區(qū)域來看，中國晶圓產(chǎn)能增速全球最快，預(yù)計(jì) 22 年 8 寸及以下晶圓產(chǎn)能增加 9%，12 寸晶圓產(chǎn)能增加17%。

隨著下游電子設(shè)備硅含量增長，半導(dǎo)體需求快速增長。在半導(dǎo)體工藝升級+積極擴(kuò)產(chǎn)催化下，半導(dǎo)體材料市場快速增長。據(jù) SEMI 報告數(shù)據(jù)，2021 年全球半導(dǎo)體材料市場收入達(dá)到 643 億美元，超過了此前 2020 年 555 億美元的市場規(guī)模最高點(diǎn)，同比增長 15.9%。