视点·观察 中国芯片产能即将迎来爆发期?

目前,全球约四分之三的芯片生产集中在东亚地区,尤以台积电和三星为最,另外中国大陆的芯片制造商,正在加速扩大其在全球芯片产能中的占比 。近期,汽车芯片短缺严重,众多相关芯片厂商都在向台积电追加汽车芯片订单 。这种状况使得原本就向亚洲倾斜的芯片制造业显得更加失衡 。因此,美国和欧盟国家正在努力,以提高它们国内的芯片产能,减少对亚洲厂商的依赖 。
但是,这样的举措代价高昂 。据美国半导体行业协会和波士顿咨询集团估计,在美国生产和制造新的半导体设施,在十年内,其在美国的制造和运营成本将比中国台湾的类似设施高出约三分之一 。
而中国大陆的成本优势更加明显,中国晶圆厂的成本比美国低37%至50% 。随着该地区半导体产业链的不断完善,以及整体技术水平的提升,其在全球芯片制造业的竞争力不容小觑 。
据英国金融时报报道,美国在全球芯片制造产能中所占的份额从1990年的37%下降到了2020年的12%,而欧洲在此期间下降了35个百分点,降至9% 。中国大陆的市场份额从几乎没有扩大到15%,这一数字预计在未来十年将增长到24% 。
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巨大的市场和成长潜力,帮助中国大陆成为全球范围内外国半导体投资的主要目的地 。来自金融时报的数据显示,自2015年以来,中国大陆半导体行业已经宣布了约84个外国直接投资(FDI)项目,其中44%在制造业 。美国同期吸引了45个外国半导体项目,其次是印度(37个),英国(36个)和中国台湾(29个) 。
晶圆产能向中国转移
在中国各级政府的支持下,半导体产业正在向许多地区扩展,其中,制造业主要集中在三大地区:中西部地区(如西安,成都,武汉等)专注于存储芯片和专用设备;环渤海地区(北京、天津和大连)专注于半导体制造和设备;长三角地区(南京,上海、无锡等)专注于设计、制造、OSAT和设备 。
在过去十年中,中国的IC产业发展迅速 。2011至2019年之间的年均增长率为18% 。2019年,中国IC产业销售总额达到7560亿元,比上年增长16% 。与此同时,中国IC产业的结构正在优化,IC设计,制造,封装和测试的比例为4:3:3,在全球范围内,半导体业成熟、发达地区的这一比率是3:4:3,中国大陆正在逐步接近该比率 。
近些年,半导体晶圆厂正在从美国和日本转移到韩国,中国大陆和中国台湾 。据SEMI统计,2000年,美国和日本的综合半导体生产能力占世界总量的57% 。当时,中国大陆的产能仅为2% 。但是到2010年,中国台湾和韩国的半导体制造业蓬勃发展,即使在那个时候,中国大陆仍然只有9% 。
2019年,在产能扩张政策和新投资的推动下,中国大陆增长了17% 。它们中的40%是150mm及以下的小直径晶圆 。中国大陆将继续提高生产能力,到2021年将超过中国台湾,成为全球最大芯片制造市场 。
从晶圆尺寸的产能来看,截至2019年,中国大陆300mm晶圆占比已增长至12%,200mm晶圆达到15%,150mm以下的占29% 。自2017年以来,中国已建成39个半导体晶圆厂 。在这些工厂中,有35家为中国独资工厂,其余为外资独资工厂 。
中国大陆拥有世界上进行中最多的半导体晶圆厂建设项目,目前有57个晶圆厂正在运营,有26个晶圆厂正在建设或计划中,其中300mm晶圆厂为19个,200mm的有7个 。
晶圆厂建设提速
近两年,无论是外商投资,还是本土企业,中国大陆的晶圆厂建设速度越爱越快 。特别是在全球缺货的当下,产能扩充的紧迫性更加突出 。
就省市而言,作为半导体重镇,上海公布的2020年重大建设项目清单中,在集成电路方面,包括华力微电子300mm晶圆先进生产线建设,中芯国际300mm晶圆SN1项目,积塔半导体特色制程项目等已在建 。另外,在张江科学城举行的重点项目集中签约中,还包括聚辰股份总部、上海华岭高端集成电路测试平台等项目 。
上海是中国大陆芯片制造的重中之重 。今年2月,上海市发改委公布了2021年上海市重大建设项目清单,其中,半导体成重头戏,有几个重点项目特别值得关注,如上海集成电路产业研发与转化功能型平台,格科半导体300mm晶圆CIS集成电路研发与产业化项目等 。
格科半导体300mm晶圆特色工艺线项目总投资约155亿元,预计2024年竣工,将建设一座300mm、月产6万片的芯片厂,建造300mm晶圆CMOS图像传感芯片特殊工艺制造生产线(包含CMOS图像传感芯片的BSI和OCF两大特色工艺) 。

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