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华宇测速官网_中芯国际到底能不能追上台积电?

本文来自微信民众号:每经头条(ID:nbdtoutiao),作者:朱成祥,头图来自原文供图


若是半导体行业有朋友圈,那一定被国务院于8月4日宣布的史诗级利好政策刷屏了,而被@次数最多的,当属中芯国际。


究竟,十年免征企业所得税的优惠,中芯国际唾手可得。


自华为事宜之后,海内芯片行业快速升温,企业估值迭创新高。作为全球第四大晶圆代工厂,也是第六家掌握14纳米制程的晶圆制造行业企业,中芯国际受到投资者的普遍关注。


7月16日,中芯国际(688981,SH)上岸科创板,当天市值迅速突破6000亿元,跃升为科创板第一股。一出场便光彩照人,赢得万众瞩目。


现在,受政策利好影响,中芯国际的崛起好像近在眼前。可在这样一个资源密集型和手艺密集型行业,不得不面临强者恒强的现实,要想奔跑,既需要巨额资源投入,也需要攻破层层手艺挑战。


不可否认,中芯国际与台积电等国际先进企业在先进制程上仍存在差距:台积电已量产5纳米,中芯国际尚停留在量产14纳米。虽然十余年前,中芯国际曾一度大幅缩小与台积电的差距,但在履历与台积电的专利大战、灵魂人物张汝京出走,治理层内斗之后,元气大伤。


2017年,曾在台积电和三星就职过的梁孟松加入中芯国际任团结首席执行官兼执行董事,率领公司又踏上了追赶之旅:增资中芯南方,2019年量产14纳米,研发N 1、N 2工艺……隐约可见希望之光。


钱币单元:亿元人民币   

数据泉源:中芯国际招股书、公然资料整理


谁与争锋:7纳米“唯一追赶者”


最近,中芯国际“有点忙”。


先是拿下了华为海思14纳米的订单,接着又斥巨资购入装备增添产能。最令外界关注的是,7纳米似乎也指日可待。


要知道,现在全球能够提供7纳米及7纳米以下先进制程工艺的厂商(包罗代工厂和IDM)仅有台积电和三星。而差别厂商的命名规格不尽相同,英特尔当下最先进的是10纳米制程。不外,英特尔的10纳米制程晶体管密度却是介于台积电7纳米和7纳米EUV之间。


因此,若以台积电7纳米为统一尺度,那上述先进制程领域的入局者也仅有台积电、英特尔和三星。而且,随着先进制程不停演进,资金、手艺壁垒也呈现出不停提高的趋势,晶圆制造行业先进制程“玩家”也会越来越少。


“晶圆制造,也就是我们常说的芯片制造手艺,其手艺难度之大,重大水平之高,科技含量之多,号称‘人类科技精髓’,是人类工业制造的皇冠。”品利基金半导体投资司理陈启如是形貌。


现在,掌握14纳米工艺节点的厂商有台积电、英特尔、三星、格罗方德、联电和中芯国际。而在7纳米制程角逐中,格罗方德和联电相继“落伍”。


2018年,格罗方德宣布放弃7纳米研发;同年,联电宣布放弃12纳米以下(即7纳米及以下)的先进制程投资。


彼时,中芯国际尚未量产14纳米。但在2017年梁孟松加入后,中芯国际提高神速。


图片泉源:中芯国际官网截图


2019年第四季度,中芯国际量产14纳米制程,并宣布正在全力研发N 1、N 2工艺。


据梁孟松此前先容,N 1工艺相比于14nm性能提升20%、功耗降低57%、逻辑面积缩小63%,SoC面积缩小55%。


在陈启看来,N 1工艺性能应该介于14纳米和7纳米之间。“业内听说为12纳米,不外这没有获得中芯国际的官方确认。”


相比N 1工艺,N 2工艺的性能和成本都更高,但详细手艺细节尚未宣布。陈启示意:“业内听说(N 2)是一种定制化的7纳米,大致相当于台积电第一代7纳米工艺,对标台积电N7工艺。”


Gartner研究副总裁盛陵海则直接示意:“N 1差不多是8纳米,N 2就是7纳米了。”


由此看来,中芯国际确着实努力研发7纳米制程。且格罗方德、联电两方已放弃7纳米的研发和投资,中芯国际因而成为7纳米先进制程“唯一的追赶者”。


另外,考虑到三星、英特尔均为IDM企业,中芯国际便也成为台积电在晶圆代工先进制程领域的“唯一追赶者”。


对于先进制程入局者越来越少的趋势,盛陵海以为:“每一代新工艺需要的投资金额越来越多,因此市场上逐渐只有前几位才有足够的市场份额和利润支持下一代手艺的投资。而手艺又需要积累才气推动下一代的开发,许多公司的手艺若是不能支持其尽快推出新工艺,要么只能停留在老工艺不升级,要么就退出市场。老工艺不是不赚钱,也是可以维持的,然则后续生长就没有很大的机会了。”


追赶者往事:因专利诉讼惜败?


事实上,2006年至2009年间,中芯国际就曾奋力追赶台积电,并一度看到希望的曙光——其65纳米小幅落伍于台积电,45纳米与IBM互助,进一步缩小了与台积电的差距。


只是在黎明到来之前,惨败于专利诉讼。


对于中芯国际落伍于台积电,陈启剖析称:“台积电对中芯国际提议了两次专利诉讼,中芯国际都没能胜诉,第二次(诉讼)甚至导致中芯国际创始人张汝京出走,主心骨一走,(军心)就涣散了。”


2005年,台积电试产65纳米制程,2006年第四季度最先量产;中芯国际则于2007年掌握了65纳米制程,其2007年第四季度财报显示:“中芯国际向全球客户提供0.35微米到65纳米及更先进的晶片代工服务。”


2007年10月24日,中芯国际与Spansion(飞索半导体)签署晶圆代工协议,生产300mm(12英寸)、65纳米MirrorBit产物。Spansion是由AMD和富士通整合各自闪存营业合并而成,为全球着名NOR型闪存厂商。


可以看出,彼时中芯国际65纳米制程已经获得国际半导体设计巨头的订单了。


中芯国际在65纳米制程节点与台积电睁开猛烈竞争的同时,也在迅速结构45纳米制程。2007年12月,中芯国际与IBM签署45纳米Bulk COMS手艺允许协定。


然而,2009年,中芯国际的追赶形势蓦地生变。


早在2003年12月,台积电就提起诉讼,称中芯国际侵略其若干专利。2005年1月,中芯国际一度与台积电杀青息争,可台积电于2006年8月再度提议诉讼,理由是中芯国际违反息争协议。台积电以为,中芯国际将台积电的商业秘密运用于制造0.13微米或更小之工艺产物。


2009年9月,中芯国际与台积电杀青息争,以解决与台积电所有未决诉讼。息争条款包罗中芯国际向台积电支付2亿美元,并向台积电授出17.89亿股中芯国际股份(停止2009年10月31日,占中芯国际总股本的8%),另外可按1.30港元/股价钱认购6.96亿股中芯国际股份,股份刊行生效后,台积电将取得中芯国际已刊行股份10%的拥有权。


这次息争,解决了中芯国际与台积电长达6年的诉讼大战,台积电则成为了中芯国际第二大股东,其持股比例仅次于大唐电信科技产业控股有限公司(以下简称大唐控股)


图片泉源:中芯国际通告


虽然专利诉讼纠纷告一段落,但客观上也导致了中芯国际治理团队支离破碎。


息争杀青后不久,2009年11月10日,中芯国际通告称,张汝京卸任公司执行董事、总裁兼首席执行官,上述职务改由王宁国担任


张汝京是中芯国际创始人,其拥有30多年的半导体制造与研发履历,曾在美国德州仪器事情了20年,时代乐成地在美国、日本、新加坡、意大利及中国台湾地区建立并治理10多个晶圆厂的手艺开发及运作。


1997年,张汝京脱离德州仪器,回到中国台湾建立晶圆代工厂世泰半导体,向台积电提议挑战。但世泰半导体于2000年被台积电并购,张汝京只能黯然脱离。


可他并没有意气消沉,而是率领上百名中国台湾工程师在上海建立了中芯国际。



于中芯国际而言,张汝京是创始人,同时也是灵魂人物。


王杨之争:错失生长时机


2009年,灵魂人物张汝京脱离后,中芯国际与台积电在制程上的差距也越来越大。西南证券研报显示,90纳米中芯落伍台积电1年,65纳米落伍两年,40纳米落伍三年,28纳米整整落伍6年。


对于其中缘由,盛陵海以为:“中心有段时间治理层换人,导致战略偏向改变、投资不连续。另外,国家层面一最先也没有那么重视(晶圆制造)。”


陈启也持类似看法:“张汝京出走之后,中芯国际内部矛盾发作,好比著名的‘王杨之争’,加上老董事长江董(江上舟)离世,群龙无首,导致中芯国际高层动荡、陷入杂乱,从而无法凝聚气力。”


2010年2月9日,中芯国际一口气任命了三位高管,即商务长季克飞、营运长杨士宁和财政长曾宗琳,由此也确立了后张汝京时代的治理架构。



“王杨之争”又是怎么一回事呢?


这就要谈到中芯国际时任总裁王宁国和时任营运长杨士宁了


王宁国曾历久就职于半导体装备巨头应用质料(AppliedMaterials),主导过多项手艺开发,为半导体制程装备手艺带来许多乐成的突破。杨士宁担任特许半导体首席手艺官时代,也乐成使该公司市场占有率快速提升。


可以说,两人在加入中芯国际之前,在半导体行业享有盛名,二人互助本是绝配。


杨士宁加入中芯国际,是因为特许半导体遭格罗方德收购,他的加入也带来了一批晶圆代工行业人才。但王宁国更信托的,是一批来自中国台湾的人才,好比季克飞、曾宗琳。


双方互助时代,无硝烟的商场上暗流涌动,矛盾也不停激化,最终在2011年6月举行的股东大会上发作。因大股东大唐控股否决,王宁国落选执行董事。2011年7月,王宁国从中芯国际去职,2011年8月,杨士宁也选择了去职。


王杨二人相继出走,对中芯国际的损失是伟大的。在王宁国脱离后,季克飞、曾宗琳等一大批中国台湾高管、手艺职员也陆续出走。


员工待遇不高:“斯米克”成跳板?


专利诉讼、高管内讧,中芯国际这个“战场”,成了最大的输家,公司逐渐落伍于台积电等一线晶圆工厂。



而员工待遇相对不高,则是导致中芯国际落伍的另一重要原因。


陈启示意:“中芯国际不合理的薪酬系统导致职员流失率异常高。外界讥讽中芯国际是‘斯米克血汗工厂’、‘培训中心’,是一个‘四不像’的公司。像外企,又不是外企,不是国企却受到体制内的影响,但也非单纯的民企,在不合理的制度下,公司挖不到人、也留不住人。


中芯国际制程工程师马斯伟(假名)对《逐日经济新闻》记者讲述了公司的薪酬情形。他在研究生结业后来到中芯国际上海晶圆工厂事情,现在税前月薪不足1万元,一年14薪。公司会给工程师提供两人世宿舍,员工每月需缴纳500元房租,食堂就在办公楼里,事情餐会有餐补,一餐补助15元。若盘算上餐补,预计中芯国际通俗研究生结业的制程工程师税前年薪不跨越15万元。


据马斯伟先容,中芯国际事情电脑屏障外网,许多部门将手机直接锁在柜子里,进车间一律不允许带手机。


而与晶圆工厂相比,半导体设计行业薪资水平要高得多。一位研究生结业两年的半导体设计行业人士对记者示意,其一年税后薪水为26万元。


对此,马斯伟示意:“从制造转设计很难,设计工程师学的是微电子和编程,(我们)学的偏向于工艺制造。”对于自己的薪酬,马斯伟示意:“在上海生计太难了,个人感觉公司流动性比较大。中芯平台大,(许多人)来刷履历。”


图片泉源:中芯国际《2018年企业社会责任讲述》截图


凭据中芯国际《2018年企业社会责任讲述》,2018年度,公司员工流失率为22%。其中,上海流失员工占总流失员工的52.2%;30岁以下员工占总流失员工的79.3%。 


手艺瓶颈:一切难点都在于精准


虽然,专利诉讼、高管更改、职员流失带来了很大影响。但对于中芯国际而言,制约其生长的痛点仍是手艺。


作为7纳米先进制程“唯一的追赶者”,中芯国际雄心壮志,但攻破先进制程的难度难以想象。


“现在晶体的尺寸已经靠近原子级别,手艺难度已经超乎通俗人的想象,因此主要难度照样在手艺层面。”陈启以为。


某晶圆工厂制程工程师罗斌(假名)从实操角度出发,形象地向记者形貌了晶圆制造的难点:“芯片就像是一座大楼,你知道要做哪一楼,也知道用水泥,但你不知道水泥中的身分,以及水和泥的比例。”


“这就叫焦点科技。”罗斌弥补强调道。


一位半导体业内人士也持同样的看法:“许多时刻,很厉害的手艺可能初学者都能做到,但难就难在,从数以万计的加工方式中将其找出来。探索焦点手艺犹如隔了一张纸,捅破了什么都不是,难就难在找不到纸在哪儿。


作为一线制程工程师,罗斌剖析称:“随着制程的生长,每一个步骤的margin(可以理解为误差局限)都在变小。(晶圆制造)有许多要害步骤,好比SN partition mask是做电容的。SNC Partitiom mask就是SN Contact Partition Mask,若是SNC位置纰谬,你就毗邻不上SN,难在位置。


再好比,SNC旁边另有其余像Metal Contact等图形,若是这些图形太大或者太小,SNC就没有了位置,也就是说每一步的尺寸也很要害,再者,若是SNC做得不够长,也会导致毗邻不到SN,这些都是难点。”


其进一步举例称:“好比有一道步骤叫做GATE Mask,也就是课本上的栅极。Peri区都市有GATE,会有许多图形。难点就是这么多图形怎么才气做到应该做到的位置,而且不发生变形。”


罗斌总结称:“一切的难点都在于精准。”


除了精准,晶圆制造另有着重大的事情量。陈启示意:“晶圆制造工艺主要包罗光刻、刻蚀、薄膜沉积、洗濯、掺杂、金属互连和CMP抛光等几十种工艺。在产线上重复数十次完成,事情量异常重大,例如14nm约莫需要1500 步骤才气完成。”


“每个细节都必须做到完善,才气保证良率。晶圆制造是装备、质料、工艺、手艺的完整连系,所有工艺都异常重要。”陈启弥补道。


精准要求极高,流程步骤多,而种种工艺彼此之间的搭配相当重大。集邦咨询剖析师徐韶甫对《逐日经济新闻》记者示意:“单单为了完成一层图案就牵涉到数十道流程,而各个流程又会存在能否检测的问题,有些时刻不能在制作流程当下检查是否有问题,要到后几道流程发现问题了,再回推前面的状态举行剖析。”


徐韶甫告诉记者:“越先进的手艺需要的开发时间越长,假设与先进业者的差距仅落伍一代,但下一代手艺开发所需的时间也不会因此而缩短。”


盛陵海曾对记者示意:“晶圆制造没有什么手艺不重要,然则最要害是光刻,刻蚀和检测。”而光刻机,或将成为中芯国际未来生长的瓶颈。业内公认7纳米仍可以使用DUV光刻机,但若生长7纳米以下制程,必须使用EUV光刻机。


徐韶甫示意:“EUV已经被普遍用在7纳米以下的节点,GAA又要使用在3纳米以下的架构,依附现在的逻辑制程来到达GAA的纳米尺寸微缩,除了EUV外现在照样难有取代方案。”


图片泉源:ASML官网截图


早在2018年5月,中芯国际就已向荷兰ASML订购了一台最新型的EUV光刻机,价值高达1.5亿美元。然而停止2020年8月,中芯国际仍未收到ASML的EUV光刻机。


现在,中芯国际研发的N 2仍属于7纳米制程,若后续生长更为先进的制程工艺时,仍无法获得EUV光刻机,恐将遭遇难以攻克的手艺瓶颈。


希望之光:突破高资源、高手艺壁垒


除了手艺,巨额的资源投入,也对先进制程后入者带来了极高的行业壁垒。集邦咨询方面以为:“晶圆制造是资源、手艺密集产业,每一代制程的研发与生产所需要投入的人力(人才)、资金、土地厂房(包罗机台)等皆需要大量的资源支出,同时也需要足够的市场(客户)来平衡其重大的成本。”


特别是先进制程,研发投资尤高。徐韶甫弥补示意:“随着制程越来越先进,重大的资源支出让门槛越来越高,能进入先进制程的厂商也越少。加上晶圆制造需要长时间的累积,这让后进者入局加倍不易。”


陈启也示意:“在半导体行业竞争款式中,经常出现‘强者恒强’的征象,行业老大吃肉,老二喝汤,老三吃剩下的。深究其原因,主要是行业龙头拥有较多的资源,能够集聚气力,不停投入研发,扩大收入,扩大市场份额,越做越大,越做越强,导致后来者的竞争力基本无力追赶,陷入死循环。


这意味着,晶圆制造行业的落伍几乎是永久性的,一旦放弃追随先进制程,落伍的代差太大,后续想要追赶的手艺难度将更高。


中芯国际的存在,无疑令中国大陆手握突破7纳米先进制程的“钥匙”。


而梁孟松的加入,为中芯国际按下了手艺的“加速键”。


梁孟松曾经在台积电和三星都事情过,来中芯国际已经是第三次做14nm FinFET工艺了,具有厚实的履历。陈启称:“(FinFET手艺发明人)胡正明教授曾是梁孟松的博士生导师,可以说梁孟松是胡教授最自满的学生。”


不管是14纳米照样7纳米,均使用FinFIT工艺,梁孟松作为胡正明的学生,又曾主导14纳米FinFIT的研究,他的履历对于中芯国际无疑十分重要。


信达证券电子行业首席剖析师方竞曾向记者强调梁孟松的到来对于中芯国际的改变。“梁孟松到来之前,中芯国际(与台积电、三星)的差距是逐年拉大的。他到来之后,中芯国际的研发采取了跳代的方式,直接跳到14nm,之后继续向N 1、N 2生长。”


图片泉源:中芯国际官网截图


关于中芯国际往后的生长,其是否能在梁孟松的率领下赶上台积电等问题,《逐日经济新闻》记者于8月4日下昼致电中芯国际媒体联系人,并于8月5日发送采访函,不外停止发稿尚未收到回复。


领路人有了,资金问题若何解决?


国家集成电路大基金、地方集成电路基金以及科创板……一项又一项利好正辅助中芯国际突破高资源壁垒。中芯南方为中芯国际7纳米及以下制程的承载主体,2018年1月30日,中芯南方增资扩股,注册资源由2.10亿美元增至35亿美元,注资者为国家集成电路大基金以及上海集成电路基金。


2020年5月15日,中芯南方再度签署《增资扩股协议》,国家、地方集成电路基金再度注资,拟增资30亿美元至65亿美元。


2020年7月31日,中芯国际宣布与北京开发区管委会订立互助框架文件,双方有意就生长及营运该项目于中国配合建立合资企业。


合资企业从事生长及营运的项目将聚焦于生产28纳米及以上集成电路,该项目首期的估量投资及初始注册资源将分别为76亿美元及50亿美元,约51%的初始注册资源将由中芯国际出资。


在科创板上市仪式上,中芯国际董事长周子学示意,以红筹架构回归A股科创板,充分体现了境内资源市场对科技创新型企业的包容,体现了科创板对要害焦点手艺创新的支持和对实体经济生长的支持。


上市后,中芯国际将进一步借助境内资源市场的气力,加速创新和生长,为更多的海内外客户提供加倍优质的产物和服务,推动公司不停发展,并为集成电路产业的生长做出努力孝敬。


图片泉源:视觉中国


不仅仅是资金支持,国家在财税政策上也给出了“史诗级”优惠。8月4日,国务院宣布了针对半导体行业的八大优惠政策——《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量生长的若干政策》。其中,财税政策最受瞩目。国家激励的集成电路线宽小于28纳米(含),且谋划期在15年以上的集成电路生产企业或项目,第一年至第十年免征企业所得税。


由此可见,中芯国际可以享受到十年免征企业所得税的优惠。陈启也对记者示意:“若以连续谋划时间跨越15年盘算,知足该尺度的只有中芯国际和华虹。”


记者手记:迎难而上的“追赶者”


中芯国际一上市便跃升成为科创板市值第一股。


近期,中芯国际拟投资76亿美元加码28纳米及以上制程,引爆投资圈。


再加上国务院出台半导体八大优惠政策,导致中芯国际热度居高不下。


许多投资者知道中芯国际是做晶圆代工的,但对该行业的重要性及难度缺乏认知。实际上,我们今天之所以能享受到互联网的诸多利益,很大水平上得益于晶圆制造手艺的提高,摩尔定律使得芯片的盘算能力连续飞速提高。


晶圆制造,特别是先进制程的难度,更是超出人们想象,而一切的难点都在于精准。从原理上看,晶圆制造与照相手艺类似,使用光刻工艺把图形刻到晶圆上,再把不需要的部门洗掉。但当工艺正确到纳米级别时,若何“瞄准”极为难题。


现在,到达7纳米(以台积电7纳米为准,等同英特尔10纳米)制程的,唯有台积电、三星和英特尔。而由于高资源和高手艺壁垒,格罗方德和联电纷纷放弃研发投资7纳米,故该制程的追赶者唯有中芯国际。


实在,中芯国际在工艺上一度靠近台积电,只是在专利大战之后,治理层的动荡导致差距逐渐拉大。现在,国家大力生长集成电路,国务院出台财税等优惠政策,国家、地方集成电路基金给予资金支持;梁孟松的加入,也使得中芯国际在手艺追赶上有了主心骨。


曾经的中芯国际奋力追赶却半路折戟,现在,“追赶者”中芯国际再度看到了曙光。


本文来自微信民众号:每经头条(ID:nbdtoutiao),作者:朱成祥

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