半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的突變(二) 中國半導(dǎo)體行業(yè)的特征
上回我們簡(jiǎn)單地回顧了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史,在繼續(xù)分析中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)之前,我們必須先了解一下半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的簡(jiǎn)單流程,雖然對(duì)于非半導(dǎo)體行業(yè)的讀者來說應(yīng)該是非??菰锏?,但對(duì)于看清半導(dǎo)體行業(yè)的整個(gè)格局是十分重要的。還有一點(diǎn)也是必須聲明一下,筆者是學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)的,專業(yè)也是宏觀經(jīng)濟(jì),對(duì)半導(dǎo)體應(yīng)該可以用一竅不通來形容,在制造工藝方面比我了解很多的讀者大有人在,寫這些技術(shù)的初衷只在對(duì)行業(yè)進(jìn)行了解,如有不足或錯(cuò)誤之處敬請(qǐng)諒解。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201608/295894.htm半導(dǎo)體的生產(chǎn)工藝籠統(tǒng)地可以分成:芯片設(shè)計(jì)、前道工序的晶圓加工和后道工序的封裝測(cè)試三個(gè)工序。芯片設(shè)計(jì)是根據(jù)終端產(chǎn)品的需求,從系統(tǒng)、模塊、門電路等各個(gè)層級(jí)進(jìn)行選擇并組合,確定器件結(jié)構(gòu)、工藝方案等,實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能和性能要求,最終輸出電路設(shè)計(jì)的版圖,提供到生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行加工生產(chǎn);晶圓加工又稱為前道工序,是根據(jù)設(shè)計(jì)給出的電路版圖,通過爐管、濕刻、淀積、光刻、干刻、注入、退火等不同工藝流程在半導(dǎo)體晶圓基板上上形成元器件和互聯(lián)線,最終輸出整片已經(jīng)完成功能及性能實(shí)現(xiàn)的晶圓片;封裝測(cè)試又稱為后道工序,是對(duì)加工企業(yè)的晶圓片根據(jù)客戶要求進(jìn)行封裝加工成獨(dú)立的單個(gè)芯片,并對(duì)電氣功能進(jìn)行測(cè)試確認(rèn)。
在半導(dǎo)體行業(yè),企業(yè)的專業(yè)化垂直分工已經(jīng)成為主流,專業(yè)從事芯片設(shè)計(jì)的企業(yè)被稱為Design House,這類企業(yè)自身一般沒有生產(chǎn)流水線,生產(chǎn)幾乎都是外包,自身沒有生產(chǎn)流水線企業(yè)被稱為無生產(chǎn)線(Fabless)企業(yè),這在半導(dǎo)體行業(yè)非常普遍。像最近被日本軟銀公司收購的英國的ARM就是典型的設(shè)計(jì)工序的企業(yè)且自身沒有生產(chǎn)流水線。高通和博通也是這類企業(yè)。像臺(tái)灣著名的半導(dǎo)體生產(chǎn)商臺(tái)積電(TSMC)就是晶圓加工的專業(yè)生產(chǎn)廠商,它們有的甚至沒有自己的品牌,專職為其他公司生產(chǎn)半導(dǎo)體元件,這類公司又被稱為代工廠(Foundry),除了臺(tái)積電以外,臺(tái)聯(lián)電和中芯國際也是此類企業(yè)。封裝測(cè)試(Assembly/Test)的代表企業(yè)有臺(tái)灣的日月光、矽品和中國的長(zhǎng)電科技。與垂直分工相對(duì)的生產(chǎn)模式是一體化(IDM,Integrated Device Manufacturer)的生產(chǎn)模式,即從芯片設(shè)計(jì)到測(cè)封三道工序完全在同一企業(yè)內(nèi)完成,像半導(dǎo)體行業(yè)老大的英特爾和老二的三星公司都是一體化生產(chǎn)模式的公司。一體化生產(chǎn)的商業(yè)模式需要強(qiáng)大的技術(shù)積累,所以對(duì)一個(gè)新參的后發(fā)企業(yè)來說很少采用。
在半導(dǎo)體生產(chǎn)的三類企業(yè)中,大體上設(shè)計(jì)工序的企業(yè)技術(shù)含量最高,代工廠居其二,而后道工序的封測(cè)企業(yè)屬于勞動(dòng)密集型,技術(shù)含量最低。當(dāng)然,半導(dǎo)體行業(yè)生產(chǎn)鏈中還包括原材料供應(yīng)商和生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商,有些供應(yīng)商,特別是半導(dǎo)體設(shè)備的供應(yīng)商中有很多技術(shù)含量很高的企業(yè),像日本的佳能和大日本印刷都是世界級(jí)的設(shè)備供應(yīng)商,我們將會(huì)在以后的連載中再次提到。
在簡(jiǎn)單了解了半導(dǎo)體的生產(chǎn)工藝以后,讓我們?cè)賮碛^察一下中國半導(dǎo)體行業(yè)的現(xiàn)狀。根據(jù)Gartner 的統(tǒng)計(jì),2013 年全球半導(dǎo)體封裝與測(cè)試行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為498 億美元,占全球半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模比值為16.4%。過去五年,封裝測(cè)試環(huán)節(jié)在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)值占比一直非常穩(wěn)定,始終保持在16%-17%這個(gè)穩(wěn)定區(qū)間。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2013 年國內(nèi)集成電路封裝與測(cè)試市場(chǎng)規(guī)模為1100億,同比增長(zhǎng)6.1%,近十年年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)16.3%,遠(yuǎn)高于全球半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)的增速。2013 年國內(nèi)封測(cè)行業(yè)產(chǎn)值占到半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)值的44%,并且在過去十年此比例始終保持在40%以上的高水平。
從這些數(shù)字可以看出,中國的半導(dǎo)體企業(yè)在半導(dǎo)體生產(chǎn)鏈上,整體處于技術(shù)較低的水平,造成這一現(xiàn)象的主要原因是,相對(duì)于半導(dǎo)體生產(chǎn)的其他工序,封裝與測(cè)試工序具有技術(shù)壁壘低、勞動(dòng)力成本要求高和需要巨額投資造成的資本壁壘高的特點(diǎn),這些都是中國的優(yōu)勢(shì)所在,有長(zhǎng)足進(jìn)步是理所應(yīng)當(dāng)之事。
那么在技術(shù)含量最高的芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)怎樣呢?和我們想象的恰恰相反,中國的芯片設(shè)計(jì)一直高速迅猛發(fā)展,是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)增速最快的一個(gè)領(lǐng)域。據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2013年國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)為809億,較2004年增長(zhǎng)了近10倍,年復(fù)合增長(zhǎng)率為29%,是國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)增速的2.5倍。在半導(dǎo)體生產(chǎn)的三個(gè)工序中,2004年芯片設(shè)計(jì)占比最少僅有15%,2013年此比例已經(jīng)上升到了32%。
看了這些數(shù)字大家一定會(huì)立刻明白,中國半導(dǎo)體行業(yè)的弱點(diǎn)在在前道工序的晶圓加工這一環(huán)節(jié),中國的半導(dǎo)體行業(yè)的現(xiàn)狀形象地說應(yīng)該是"頭尖、腳粗、腰極細(xì)"的扭曲格局,而且和國內(nèi)需求相比產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)能力完全脫節(jié)。低技術(shù)含量的封測(cè)工序我們強(qiáng)完全可以理解,高技術(shù)的芯片設(shè)計(jì)不錯(cuò)我們會(huì)感到欣慰,前道工序的加工很落后卻讓我們難以理解。在一般的中國人的意識(shí)里,"代加工"應(yīng)該是中國人的最強(qiáng)項(xiàng),難道中國就沒有努力過嗎?政府就沒有政策傾斜過嗎?答案還是NO!只是努力的結(jié)果不盡人意。下回我們來看一下中國最大的晶圓生產(chǎn)企業(yè)中芯國際這個(gè)典型例子,分析一下晶圓加工工序?yàn)槭裁磿?huì)成為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的死結(jié)。
評(píng)論