中芯國際先進位程的進擊之路

8月8日，中芯國際發布了其2019年第二季度的財務報告。

中芯國際在其電話會議中表示，得益於智慧型手機和物聯網生態的帶動，中芯國際本季度在通訊市場走勢良好，營收占比為48.9%。

另外，據其財報顯示，其FinFET工藝研發持續加速，14nm已進入客戶風險量產，預期在今年底貢獻有意義的營收。

第二代FinFET N+1技術平台已開始進入客戶導入。

在9日的電話會議上，中芯國際CEO趙海軍博士表示：「目前已經有十幾家企業採用中芯國際的14nm工藝，年底將有小批量出貨。

」

這是繼中芯國際在第一季度後，再傳出關於公司在14nm工藝上的好消息。

而伴隨著這條消息的發布，也不難發現，在不經意間，中芯國際在先進工藝上已然取得了驚人的成長。

中芯國際的發展之路

雖然現在已有7nm的產品被應用，與5nm及其以下工藝相關的計劃消息也接連不斷。

但據公開消息顯示，目前主流的晶片製程仍是90nm、65nm、40nm、28nm、16nm，由於28nm工藝成熟和高性價比特性，成為目前生產最多的晶片，銷售占比近30%。

而從中芯國際去年第四季度的財報中看，按工藝製程上來看，中芯國際在2018年的主要收入來源仍然來自40/45nm（2013年量產40nm）和55/65nm，分別占四季度總營收的 20.3%和23.0%，28nm只占其四季度收入的5.4%。

但根據西南電子的調查顯示，當先進工藝進入到28nm階段，僅有5家純晶圓代工企業和5家IDM企業進行了成功量產，中芯國際是中國大陸最早可以量產28納米技術的晶圓代工廠（中芯國際28nm工藝於2015年正式成功量產）。

但根據雷鋒網的介紹，28nm工藝有兩個方向，一個是高介電常數金屬閘極（HKMG），一個是低功耗型的傳統氮氧化矽（SiON）。

當時，中芯國際的28nm屬於後者，相比前者技術難度更低。

而後，在接下來的幾年中，中芯國際一直沒有放棄28nm HKC+工藝。

直到2018年下半年，中芯國際終於宣布已經量產28nm HKC+工藝，而華虹方面則計劃到今年年底才能量產28nm HKC+工藝。

由於技術上的提升，以及市場對28nm產品的需求，使得中芯國際的28nm產品在過去的半年中有所增長。

據其最新財報顯示，在中芯國際2019年第二季度中，其28nm占其收入的8.6%。

由此看來，中芯國際的28nm工藝已經漸入佳境。

但是，在9號的財報會議上，中芯國際則表示，公司不打算在短期內擴大28納米的產量。

在2019年，中芯國際同樣也將致力28nm HKC+工藝的多樣化發展。

此時，中芯國際在剛剛邁入28nm的時代，國際廠商已經將先進工藝延伸到了10nm甚至是7nm。

這也就意味著28nm的價格已經被「壓了下來」。

這對中芯國際來說，是個不小的壓力。

在這種壓力下，中芯國際早早開始布局28nm以下工藝。

2017年，在梁孟松剛加入中芯國際之時，就有台媒報導稱，中芯國際已經在14nm工藝上開始布局。

在接下來不到3季的時間裡，中芯國際14nm的試產良率，已快速從3%提升到95%。

當時間進入到2019年後，中芯國際的14nm產品有了後續的好消息。

據新媒科技評論先前的報導稱，中芯國際於今年上半年將會大規模量產14nm工藝，首個訂單來自手機領域。

除此之外，今年5月，中芯國際聯席執行長梁孟松在公司第一季度財報中透露，中芯國際FinFET研發進展順利，12nm工藝開發進入客戶導入階段，上海中芯南方FinFET工廠也已順利建造完成，開始進入產能布建。

其14nm工藝雖已經有客戶導入，但目前為止，並沒有對公司的營收產生影響。

對此，公司也在其最新財報中表示，其14nm相關產品預期在今年底貢獻有意義的營收。

同時，在第二季度財報中，中芯國際也公布了其14nm的最新進展——中芯國際聯席CEO梁孟松曾表示，「中芯國際第一代FinFET 14nm工藝已經進入客戶驗證階段，產品可靠度與良率進一步提升」。

（2019年第二季度各類晶圓營收占比，來源：中芯國際官網）

而在14nm以下工藝上，中芯國際也採取了繼續向下發展的計劃。

就目前市場上的消息而言，中芯國際早在去年就在7nm工藝上做出了相應的布局。

據公開資料顯示，中芯國際在去年向荷蘭ASML訂購了一台EUV極紫外光刻機，單價高達1.2億美元，用於未來打造7nm工藝。

從上述種種消息來看，從2000年中芯國際成立到今天，在短短的將近20年中，中芯國際從一窮二白髮展到如今14nm工藝並意圖7nm工藝，可以說是取得了驚人的成績。

（與聯電相比，在三星還未重視晶圓代工之前，當初的晶圓代工二哥，曾在2009年就量產了40nm工藝，但如今它卻止步於12nm。

）

中芯與國際巨頭之間的距離

據通信信息報消息顯示，截至 2017 年第二季度末，台積電 28 納米以下的中高端製程晶片已經占總收入的 54%，40 納米以下占 67%。

而中芯國際 2017 年收入貢獻度最高的還是來自於 90 納米及以下的製程技術，占比達到 50.7%。

2017 年中芯 14 納米技術的研發也才到關鍵的突破期，尚未完成開發。

由此可見，當中芯國際還在 28 納米掙扎時，台積電的技術已經至少遙遙領先三代。

當中芯國際在28nm上有所進展，它與國際巨頭之間的還有多大的差距？據西南電子的報告顯示，中芯雖然還難以撼動台積電28nm市場，但有望超越聯電和格羅方德。

台積電2016年28nm占據60%以上的市場，且收入占比維持25%左右，短時間內難以撼動。

聯電28nm技術落後台積電2年多，16年市場占比8%左右。

格羅方德於2012年底實現28nm工藝的量產，多年處於虧損狀態且中國市場客戶不足。

中芯國際28nm目前雖然市場占比較低，但是不斷擴大研發投入和引進人才，競爭力日漸增強，有望超越聯電和格羅方德。

（來源：西南證券）

在過去的日子裡，半導體先進工藝一直遵循著摩爾定律「中規中矩」地發展。

2003年，半導體製程從微米時代跨入了納米時代。

在進入納米時代的十幾年後，由於技術和成本上壓力，半導體先進工藝也遇到了瓶頸。

這種壓力，在為中芯國際帶來了挑戰以外，更為它帶來了機遇。

目前，大部分代工廠的工藝都停留在了14nm上。

而中芯國際也在不斷的追趕中，逐漸步入了14nm的軌道。

根據西南證券消息顯示，2018年1月30日，中芯國際公布公司旗下中芯南方擬增資擴股，使其註冊資本由2.10億美元增加32.9億美元至35億美元。

據悉，中芯南方是配合中芯國際14納米及以下先進位程研發和量產計劃而建設的具備先進位程產能的12英寸晶圓廠。

中芯南方預期在2018年度完成廠房建設和無塵室裝修，預計2019年會有設備資本支出。

先階段擁有的14nm研發設施已經具備3500片的月產能，第二階段會達到6000片/月，第三階段會達到9000片/月。

中芯南方目標將在2019年上半年投產，產品將有更高效能表現，成本較低，容易轉移技術及融入設備中使用。

根據報導稱，SMIC剛剛開始製造14nm晶片，而三星和台積電多年來一直在製造此類晶片。

分析公司China Renaissance估計，中芯國際在14納米和16納米晶片方面仍落後台積電約17個季度。

以上是就中芯國際目前已有的技術，看它與國際巨頭之間的差距。

那麼，從未來的布局中看，中芯國際與國際廠商之間又有多遠的距離？

眾所周知，就目前的技術而言，先進工藝越是往前走，競爭者就越來越少。

另外，市場也有一種聲音——10nm工藝是一個門檻，也是邁向7nm工藝的關鍵。

以此看來，10nm的成與敗，關係到能否順利進到更先進的工藝上來。

在這種壓力之下，聯電、格芯相繼放棄了10nm市場，而後，只有台積電、英特爾和三星還在10nm以下的先進位程上較勁。

而根據中芯國際的發展計劃來看，未來在7nm市場的競爭者還將多加個中芯國際。

對於10nm及其以下的工藝來講，目前，台積電、三星和英特爾都有了相關的布局。

據公開消息顯示，台積電於2016年首發10nm晶片，在接下來的3年中，10nm產品為台積電創造了一定的營收。

而後，台積電於2018年量產了7nm工藝。

據台積電最新財報顯示，其7納米製程出貨占台積電2019年第二季晶圓銷售金額的21%。

在TSMC 2019 Technology Symposium中，台積電還表示將於今年推出加強版的7nm工藝即N7+，明年量產6nm，在5納米方面，台積電表示目前已經導入試產，計劃於明年第二季開始量產。

另外，台積電還計劃其3nm可在2021年試產、2022年量產。

除此之外，台積電還宣布公司正式開啟2納米工藝的研發工作，並在位於台灣新竹的南方科技園建立2納米工廠。

台積電預計，2納米工藝研發需時4年，最快也得要到2024年才能進入投產。

這款時間裡5納米工藝乃至3納米工藝均會成為過渡產品，以供客戶生產晶片的需要。

三星方面，也在2017年表示，該公司有超過7萬個晶圓加工過程都採用了第一代10nm FinFET工藝。

2018年初，三星開始量產第二代10nm工藝，稱為10LPP（低功率+）。

據騰訊科技報導，在2018年晚些時候，三星推出了第三代10nm工藝，稱為10LPU（低功耗終極），提供了另一項性能提升。

而根據其未來的製程工藝路線圖，三星則計劃今年推出7nm EUV工藝，明年有5/4nm EUV工藝，2020年則會推出3nm EUV工藝，同時電晶體類型也會從FinFET轉向GAA結構。

但就目前日韓貿易局勢而言，三星7nm所需要的關鍵材料被日本管制，可能會導致其7nm工藝延遲推出。

而對於在14nm上進行了無數次優化的英特爾，也在今年推出了其10nm產品。

據AI科技報消息稱，英特爾10nm工藝，將於今年年底上市銷售，只用於少數高端產品，對標同級別對手的7nm工藝，而伺服器端將於明年上半年銷售。

總結來看，台積電2018年已經量產7nm工藝，2020年則會轉向5nm節點。

三星7nm EUV工藝預計2020年1月份量產，5nm 預計2021年量產。

英特爾的10nm(對標台積電的7nm)也已於前不久推出了相關產品，而聯電與格芯相繼宣布暫時擱置7nm製程研發，目前最先進工藝均為14nm。

以此看來，中芯國際正在縮小與國際巨頭之間的距離。

但根據，中芯國際在先進工藝上的研發投入看來，2018年全年，中芯國際的研發投入僅超過6億美元。

同時，通過本次電話會議，我們也了解到在未來研發方面，中芯國際在2019年計劃用於晶圓廠運作和資本開支約為21億美元，主要用於擁有多數股權的上海300mm晶圓廠的機器、設備，以及用於FinFET研發線。

但這個數字與國際廠商相比，仍還有較大的差距——在過去5年中，台積電在研發上投入了500億美元；三星也於2019年4宣布，將在2030年投資1150億美元用於系統半導體領域的研發和生產技術。

其中，60萬億韓元（521億美元）將投資於用於製造邏輯晶片的生產設施和基礎設施。

這樣看來，中芯國際國際要想縮短與國際之間的距離，還有一段很漫長的路要走。

中芯國際引入的關鍵人才

除了技術方面以外，中芯國際要想與國際先進工藝接軌，還需要人才的加持。

而中芯國際在2017年布局14nm工藝之時，就開始注重關鍵人才的引進。

在管理方面，中芯國際於2017年10月宣布採用Co-CEO模式，任命趙海軍和梁孟松擔任中芯國際CEO。

據悉，梁孟松在1992就加入了台積電，而且那一年憑藉自主研發的技術擊敗了IBM，從此名揚全球。

2008年梁孟松又從台積電離職加入三星，在這個階段，三星的製程演進路線在他的領導下由32納米/28納米Planner技術直接跳階到14納米FinFET技術，並在2014年底開始量產。

2017年梁孟松來到中芯國際，在中芯國際上任4個月以來，他加強了研發隊伍的建設，強化了責任制，提升效率及更具應變能力。

同時調整更新了14納米FinFET 規劃，將3D FinFET工藝鎖定在高性能運算、低功耗晶片應用，並且已在設備性能上看到較大的進步。

同期，中芯國際也任命周梅生出任CTO一職。

據西南電子的調查稱，周梅生過去在台積電任職時是梁孟松的手下大將，未來在與梁孟松的合作中將全力幫助中芯國際跳級到14納米FinFET工藝。

除此之外，中芯國際的招攬人才之旅並沒有結束。

在其發布最新財報的前一天，中芯國際董事會也宣布了一則重要消息。

該消息顯示，8月7日起，楊光磊博士獲任該公司第三類獨立非執行董事及薪酬委員會成員，任期至2020年股東周年大會為止。

據悉，楊光磊博士自1998年4月至2018年6月，在於台灣積體電路製造股份有限公司（註：TSMC台積電）位於台灣及美國的公司先後擔任包括研發處長在內的多個不同職位，隨後於2018年6月退休。

正是這些人才的導入，讓中芯國際在過去的幾年中得到了快速的成長。

照此趨勢發展，或許中芯國際也能在先進工藝上爭得自己的一片天地。