市場和政策的雙輪驅動下,集成電路製造業的投資是能維持穩步增長
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我國集成電路 製造產業發展總體向好
(一) 整體發展進入快車道,產業營收高速增長
我國集成電路產業實力快速提升,製造業持續高速增長態勢。
在市場和政策的雙輪驅動下,根據中國半導體 行業協會統計,2016年中國集成電路產業銷售額達到4335.5億元,同比增長20.1%。
產業結構趨於平衡,設計、製造、封測的銷售額分別為1644.3億、1126.9億及1564.3億。
製造業銷售額持續提升,增速達到25.1%,在產業鏈各環節中最高。
龍頭企業銷售額不斷增加,部分企業實現持續盈利。
中芯國際先進位程出貨量穩步提升,華虹宏力、華潤微電子 等8英寸生產線滿負荷運行。
中芯國際2016年在全球純晶圓代工企業營收排名中位列第四,銷售達29.2億美元,同比增長30.3%。
華虹宏力保持了連續24個季度盈利,銷售收入創歷史新高(7.12億美元),凈利潤至1.29億美元,增長14.5%,在位列第八。
(二) 製造工藝不斷提升,產能持續擴張
晶圓製造企業技術工藝不斷提高。
中芯國際推出的28nm工藝已經為國內外多家企業進行穩定代工。
16nm工藝研發穩步推進,65nm及以下工藝的銷售額占總銷售額的44.6%。
華力微電子開發的55nm圖像傳感器 工藝,是目前國內最先進的圖像傳感器工藝平台。
受惠於智慧型手機 攝像頭市場需求,華力微電子的圖像處理器 晶片 出貨持續穩定增 長。
華虹宏力擁有全面的嵌入式非易失存儲器工藝平台組合,涵蓋Flash,EEPROM、MTP、OTP等技術,在CMOS-MEMS傳感器 製造方面成功實現了MEMS器件與標準CMOS工藝及生產線的全兼容。
(三) 製造產能逐年增加,產能占比日趨合理
我國製造業產能逐年增加,成為全球增長的新動力。
根據IC Insights數據顯示,2016年國內晶圓月產能為184.9萬片(折算8英寸),占全球總產能的10.8%。
從產能變化情況來看,2000年後,我國製造業產提升經歷了兩次浪潮,每次浪潮持續大約為5-7年。
第一次為2002年-2007年,第二次從2014年開始,預計將持續到2021年。
2014年以後,我國新增產能平均占全球新增產能的30%以上,成為全球晶圓產能增長的新動力。
製造業加快轉型 升級,產能分布日趨合理。
從我國晶圓產能分布來看:
12英寸晶圓產能近年來加速攀升,2016年達到101.7萬片/月(折算8英寸值,下同),產能占比達到55%,已超過200MM和150MM及以下。
8英寸晶圓產能穩步增長(10年CAGR為6.2%),達到62.5萬片/月。
6英寸及以下晶圓產能達到10.7萬片/月,且增長相對緩慢(10年CAGR為2.7%)(數據來源於IC insight)。
全國多地形成建廠熱潮,新建廠房數量不斷增加。
國家和各地方均高度重視集成電路的發展,在《國家集成電路產業發展 推進綱要》等相關政策的帶動下,以及各類基金的推動下,多地形成晶圓廠建設熱潮。
根據國際半導體設備與材料產業協會(SEMI)統計,全球在2017年-2020年間將投產的半導體晶圓廠約為62座,其中26座位於中國大陸境內,占比高達42%,其中多數為晶圓代工廠。
晶圓廠投資不斷增加,產能供給持續擴大。
據Gartner統計,2021年我國將有19個12寸晶圓廠,總產能將達到207萬片/月(未折算8英寸,下同),內資晶圓廠產能將達到119.5萬片/月,占比達到57.7%。
其中,存儲器月產能達到129.5萬片,邏輯代工達到77.5萬片。
如果所有項目按期達產,《中國製造2025
》中設定的2020製造產能70萬片,2025年100萬片12寸晶圓產能的目標可以完成。
供需問題是產業目前面臨的核心問題
我國集成電路製造業仍面臨著諸多問題,制約著集成電路產業的整體發展。
產業鏈、資金和人才等供需矛盾是最主要的矛盾。
設計製造「兩頭在外」問題仍在持續。
我國製造業飛速發展,但主要為海外客戶代工;晶片設計業高速增長,但主要依賴海外製造資源。
中芯國際2016年來自中國客戶的銷售額不足營收的一半。
在此背景下,國內代工廠擴大產能未必能直接提高國產晶片 自給率,部分項目反而會面臨巨大風險。
全球矽晶圓缺貨嚴重,已成為製造業產能瓶頸。
目前我國半導體設備和材料占全球市場不足1%,嚴重製約著國產晶片產業 的自給自足和健康發展。
據WSTS估計,未來幾年內半導體市場將呈現回暖趨勢,對主流的300mm矽片需求大增,將導致全球6大300mm矽片製造商的產能面臨滿載,全球矽晶圓片出現供不應求,部分小型的晶元製造廠恐因無法獲得足夠矽片被迫減產。
製造工藝相對落後,技術差距依然存在。
晶圓代工方面,我國最先進工藝與國際主流工藝相差近三代。
中芯國際目前仍然停留在28納米PoliSiON工藝。
存儲器製造方面,武漢新芯僅實現32層3D NAND快閃記憶體晶片 試產,但今年三星 第四代64層3D NAND晶片量產後,將對美光、東芝及武漢新芯等同業競爭者帶來巨大壓力。
產業資本支出總體偏少,技術研發仍需大量資金。
一是我國集成電路整體資本支出偏低。
我國2016年集成電路全產業資本支出為636.2億美元,僅占全球9%,未達到英特爾、台積電、三星等晶片巨頭的企業投資。
二是資金偏向基礎設施建設 ,技術研發仍需持續投入。
雖然各地基金投資積極性高漲,但是部分基金和資本更關注土地、廠房、設備等固定資產投資,新技術研發仍有大量資金缺口。
製造業快速發展,人才匱乏短板依然凸顯。
根據工業和信息化 部軟體與集成電路促進中心數據顯示,我國集成電路產業需要的人員規模為70萬,而目前業人員不足30萬人,面臨大量人才缺口。
人才匱乏主要體現在兩方面:一方面是帶領技術研發「將軍人才」稀缺,技術瓶頸短期難以迅速突破;另一方面,具備經驗的操作人員和設備維護人員數量存在更大缺口,直接影響產線正常運行或產品的良率。
發展建議
加強技術自主研發,實現核心技術突破。
一是,加強邏輯代工工藝研發,儘早突破1X納米工藝節點。
二是,儘快突破多層3D存儲晶片 製造工藝,向64層主流工藝靠攏。
三是發展MEMS製造工藝,圍繞超越摩爾加大技術布局力度。
構建面向生態 建設的產業投資發展思路。
一是,順應人工智慧、物聯網 等新興應用領域需求,從國家戰略層面整體推進,面向重點應用領域投資,布局含晶片、軟體、整機、信息服務等在內的整體產業生態體系。
二是,在「中國製造2025」、人工智慧、智能硬體等重大工作的推進落實過程中,同步考慮對重點晶片產品及整機系統的支持。
推動產業上下游間深化協作。
一是,推動晶片設計企業面向系統級解決方案需求,以自研、併購、合作等多種方式彌補技術短板構建整體技術能力。
二是,推動設計企業、製造企業、封測企業間的合作,加快先進位造工藝和先進封裝工藝的研發突破和規模商用,解決「兩頭在外」的困擾。
我國集成電路製造業產能及投資熱點分析
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