近日，中國(guó)長(zhǎng)城旗下鄭州軌道交通信息技術(shù)研究院(以下簡(jiǎn)稱“鄭州軌交院”)在研制半導(dǎo)體激光隱形晶圓切割設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)上，推出了支持超薄晶圓全切工藝的全自動(dòng)12寸晶圓激光開(kāi)槽設(shè)備。

據(jù)官方介紹，該設(shè)備除了具備常規(guī)激光開(kāi)槽功能之外，還支持5nm DBG工藝、120微米以下超薄wafer全切割功能、晶圓廠IGBT工藝端相關(guān)制程和TAIKO超薄環(huán)切等各種高精端工藝，為國(guó)產(chǎn)化半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈再添“利器”。

據(jù)悉，該設(shè)備采用的模塊化設(shè)計(jì)，可支持不同脈寬(納秒、皮秒、飛秒)激光器。自主研發(fā)的光學(xué)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)光斑寬度及長(zhǎng)度連續(xù)可調(diào)，配合超高精度運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)等技術(shù)，與激光隱切設(shè)備完美結(jié)合、相輔相成，解決了激光隱切設(shè)備對(duì)表面材質(zhì)、厚度、晶向、電阻率的限制，真正實(shí)現(xiàn)了工藝的全兼容，對(duì)有效控制產(chǎn)品破損率、提高芯片良率有著極大幫助。

高端智能裝備是國(guó)之重器，是制造業(yè)的基石，半導(dǎo)體工業(yè)在實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造由大到強(qiáng)的發(fā)展中肩負(fù)重要使命。據(jù)介紹，鄭州軌交院的研發(fā)團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)著名高校的知名專家攻克技術(shù)難題，取得了國(guó)產(chǎn)開(kāi)槽設(shè)備在5nm先進(jìn)制程以及超薄工藝(處理器等產(chǎn)品)的重大突破，在晶圓加工穩(wěn)定性、激光使用效率、產(chǎn)品切割質(zhì)量等方面均達(dá)到了新的高度。目前，芯片設(shè)計(jì)越來(lái)越小，要求設(shè)備精度越來(lái)越高，該設(shè)備的成功研制不僅標(biāo)志著中國(guó)長(zhǎng)城在晶圓激光切割領(lǐng)域已經(jīng)擁有強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)實(shí)力，也將助力封裝廠家提升工藝水平、開(kāi)展新工藝，助力芯片設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)出更為先進(jìn)制程的芯片，對(duì)進(jìn)一步提高我國(guó)智能裝備制造能力具有里程碑式的意義。

自中美爆發(fā)貿(mào)易戰(zhàn)以來(lái)，國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體事業(yè)雖然遭遇了一定的挫折，但總的來(lái)說(shuō)經(jīng)過(guò)兩年的發(fā)展，已經(jīng)迎來(lái)了快速發(fā)展階段。也由量轉(zhuǎn)入到質(zhì)的增長(zhǎng)階段開(kāi)始輻射到可穿戴智能家居以及新能源汽車(chē)等諸多下游產(chǎn)業(yè)當(dāng)中。

自2011年以來(lái)，我國(guó)分立器件市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。而根據(jù)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示該產(chǎn)業(yè)的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到8.8%，截至2018年銷售實(shí)現(xiàn)了2650億。隨著行業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)在芯片設(shè)計(jì)，封裝以及制造等重點(diǎn)領(lǐng)域，也在不斷加大創(chuàng)新力度。重視掌握核心技術(shù)的同時(shí)帶動(dòng)質(zhì)量提升，快速推動(dòng)該產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)化也得到了大幅度提高。尤其是在中低端產(chǎn)品方面，基本上實(shí)現(xiàn)了全國(guó)產(chǎn)化，并且在政策以及行業(yè)的推動(dòng)下相關(guān)廠商也逐步參與到國(guó)際市場(chǎng)的供應(yīng)體系。

在2010年，我國(guó)集成電路雖然獲得了長(zhǎng)足發(fā)展，但從規(guī)模來(lái)看和國(guó)外的企業(yè)相比整體產(chǎn)值比較小，并且在技術(shù)上和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)存在較大差距。近兩年在政策以及市場(chǎng)等諸多因素推動(dòng)一下，該產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了總量以及質(zhì)量和技術(shù)的同步增長(zhǎng)，并且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化。截至2018年底，產(chǎn)業(yè)鏈中的設(shè)計(jì)占比達(dá)到了38%，而制造占比實(shí)現(xiàn)了27%至于封測(cè)占比達(dá)到了33%，初步實(shí)現(xiàn)了較為合理的產(chǎn)業(yè)格局。

4月6日?qǐng)?bào)道，2021年，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體正熱，但在中國(guó)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(tái)積電、聯(lián)電等國(guó)際芯片制造巨頭在中國(guó)大陸設(shè)立的子公司。這使得它們所生產(chǎn)的“國(guó)產(chǎn)”芯片，與人們普遍理解成“由中國(guó)本土企業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)制造”的“國(guó)產(chǎn)”概念稍有區(qū)別。

近日，在美國(guó)參議院的聽(tīng)證會(huì)期間，美國(guó)共和黨籍參議員Rick Scott指責(zé)英特爾于中國(guó)設(shè)有工廠，并希望其關(guān)閉廠區(qū)并撤離中國(guó)。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(guó)。

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(tái)積電、聯(lián)電這些國(guó)際巨頭在中國(guó)大陸開(kāi)設(shè)子公司、建廠的時(shí)間都已有近20年歷史。

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

根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路分會(huì)理事長(zhǎng)葉甜春此前的演講，2016年-2020年中國(guó)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(tái)企貢獻(xiàn)。

本文將梳理這些國(guó)際芯片巨頭在中國(guó)大陸的制造、封測(cè)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(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)下，中國(guó)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(jī)。

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國(guó)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(zhǎng)率，在2020年?duì)I收達(dá)到了2560億元。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年我國(guó)集成電路產(chǎn)量增長(zhǎng)了33.3%。

除了產(chǎn)能，在晶圓廠建設(shè)方面，中國(guó)的增長(zhǎng)速度也領(lǐng)先于歐美、韓國(guó)、日本等地區(qū)。據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)報(bào)告，中國(guó)預(yù)計(jì)將在2021年和2022年新建16座晶圓廠，其中中國(guó)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(guó)的2座。

半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化踏浪前行，“卡脖子”環(huán)節(jié)成長(zhǎng)屬性凸顯。近年來(lái)新應(yīng)用、新技術(shù)驅(qū)動(dòng)全球半導(dǎo)體 產(chǎn)業(yè)快速成長(zhǎng)，與此同時(shí)，在政策以及資本的協(xié)同助力下，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步， 根據(jù) IC insights 數(shù)據(jù)，20 年國(guó)內(nèi) IC 需求規(guī)模 1430 億美元，供給規(guī)模 227 億美元，自給率約16%，較 19 年提升 1.2pct，預(yù)計(jì) 25 年有望達(dá)到近 20%。

整體來(lái)看，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍存在廣闊的國(guó)產(chǎn)替代空間，尤其設(shè)備、材料、EDA、高端芯片設(shè)計(jì) 仍為主要卡脖子環(huán)節(jié)。我們認(rèn)為，在當(dāng)前地緣政治不確定性升級(jí)的背景下，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng) 屬性凸顯，設(shè)計(jì)企業(yè)的崛起將拉動(dòng)配套制造、封測(cè)需求，推動(dòng)相關(guān)廠商積極擴(kuò)產(chǎn)，并積極導(dǎo)入國(guó)產(chǎn)設(shè)備、材料，國(guó)內(nèi) EDA、設(shè)備、材料等上游“卡脖子”環(huán)節(jié)有望迎來(lái)黃金發(fā)展時(shí)期。

EDA(Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)是指利用計(jì)算機(jī)軟件完成大規(guī)模集成電 路的設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證等流程的設(shè)計(jì)方式，融合了圖形學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)、微電子學(xué)，拓?fù)溥壿媽W(xué)、 材料學(xué)及人工智能等技術(shù)。對(duì)于如今上億乃至上百億晶體管規(guī)模的芯片，設(shè)計(jì)規(guī)模越來(lái)越大，制造工藝越來(lái)越復(fù)雜，必須依靠 EDA 工具完成電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、版圖驗(yàn)證、性能分析等工作， 降低設(shè)計(jì)成本、縮短設(shè)計(jì)周期。EDA 軟件作為集成電路領(lǐng)域的上游基礎(chǔ)工具，貫穿于集成電路設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等環(huán)節(jié)，是集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略基礎(chǔ)支柱之一。

EDA 行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局高度集中，主要由 Cadence、Synopsys 和西門(mén)子 EDA(原美國(guó) Mentor Graphics，被德國(guó)西門(mén)子收購(gòu))三家美國(guó)公司壟斷，2020 年占據(jù) 78%份額。華大九天與其他幾 家企業(yè)，憑借部分領(lǐng)域的全流程工具或在局部領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，位列全球 EDA 行業(yè)的第二梯隊(duì)， 合計(jì)份額約 15%。第三梯隊(duì)的企業(yè)主要聚焦于某些特定領(lǐng)域或用途的點(diǎn)工具，整體規(guī)模和產(chǎn)品完整度與前兩大梯隊(duì)的企業(yè)存在明顯的差距，僅占全球市場(chǎng) 7%份額。國(guó)內(nèi)廠商市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱，20年全球市場(chǎng)份額占比合計(jì)僅 1.6%，國(guó)內(nèi) EDA 軟件自給率也僅 11.5%。

目前，國(guó)內(nèi) EDA 廠商與海外領(lǐng)先廠商的差距主要體現(xiàn)在：

1)產(chǎn)品布局尚不完善，未形成生態(tài)：EDA 工具眾多，且不同環(huán)節(jié)的輸入輸出格式有所差別，軟 件之間的兼容性和拓展性是 Fabless 客戶必須考慮的問(wèn)題。因此客戶往往會(huì)選擇一家廠商提供自 己需要的全部工具，而國(guó)內(nèi)廠商目前以點(diǎn)工具為主。

2)技術(shù)、工藝更新存在時(shí)滯：EDA 公司需要借助晶圓廠積累的大量測(cè)試數(shù)據(jù)探索物理效應(yīng)和工 藝實(shí)施細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確和高精度模型化。但目前國(guó)內(nèi)廠商在先進(jìn)制程的技術(shù)較薄弱，導(dǎo)致本土 EDA 公 司與先進(jìn)工藝的結(jié)合較薄弱，限制了國(guó)內(nèi) EDA 廠商在中高端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

3)其他諸如與領(lǐng)先設(shè)計(jì)公司、晶圓廠的信任壁壘待突破;研發(fā)團(tuán)隊(duì)及人才儲(chǔ)備等方面。