強到離譜,這家台企居然壟斷了晶元代工

上兩期我們聊完晶元設計的那些事兒,今天就該聊聊晶元製造和封裝測試環節。晶元製造過程主要包括7個相互獨立的關鍵步驟,分別為熱處理(氧化/擴散/退火)、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、金屬化、化學機械拋光,最後量測合格的晶元才會進入封測環節。

說起晶元製造其實就是說晶元代工廠的那些事。曾經的晶元行業,一度是三星英特爾「相愛相殺」,上期我們講過,IDM模式的兩大巨頭就是三星和英特爾,在很長一段時間裡,全球晶元鐵王座就是上面兩位來回爭,後來台積電崛起,兩極的格局才被徹底打破。現如今,全球晶元代工由中國台灣主導,而台積電絕對壟斷,全球市佔率超過50%,良品率在90%以上。

截止2022年第一季度,全球排名第2~9名的的晶元代工廠分別是三星,聯電,格芯中芯國際,華虹集團,力積電,世界先進,合肥晶合集成,高塔半導體,其中中芯國際,華虹集團和合肥晶合集成是中國大陸企業,環比增速分別為16.6%、20.8%、26.0%。

工藝方面,大陸最先進的是中芯國際的14nm工藝,而三星和台積電5nm已經量產,差距在3代左右。目前,中芯國際卡在7nm無法突破,從技術層面看落後5年是一個基本事實。

晶元製造完成後就進入到了封裝和測試環節,也就是晶元的下遊行業。在半導體產業鏈中,設計和生產環節由於技術和資金壁壘高,先發優勢明顯,中國大陸都處於劣勢地位,而封測的附加價值相對低,勞動密集度高,進入壁壘低,因此封測是國產化最高的環節,也是競爭力較強的環節。世界營收前十的封裝測試廠中,長電科技位居第三、通富微電位居第五,華天科技位居第六。

晶元行業是一個複雜產業,產業和技術壁壘比較高,但整個晶元行業並不是高投資回報的行業,它需要相對比較長的投資周期才能產生投資回報,所以我們的企業過去並不太重視晶元設計和生產。可華為海思事件給我們敲了警鐘。

華為海思在2020年自研出5nm麒麟晶元,這本是漲士氣的事情,如果不是美國橫加阻攔,海思繼續迭代到3nm設計只是時間問題。而現在,晶元設計落後3代受制於人的事情,可能需要我們一代人卧薪嘗膽才能實現突破。所以,無論何時何地,都需要將研發核心技術放在核心地位!