1 我國集成電路制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
2019年以來，我國12英寸生產(chǎn)線的數(shù)量和占比持續(xù)增加耙替。從制造產(chǎn)能來看亚侠，國內(nèi)目前12英寸產(chǎn)能約100萬片/月曹体，未來規(guī)劃產(chǎn)能超過200萬片/月。從生產(chǎn)線分布來看硝烂，國內(nèi)集成電路生產(chǎn)線主要集中在以上海箕别、江蘇、安徽滞谢、浙江為代表的長三角地區(qū)串稀，以深圳、廣州為代表的珠三角地區(qū)狮杨，以北京母截、天津、大連為代表的京津冀環(huán)渤海地區(qū)橄教，以武漢清寇、成都、重慶护蝶、西安為代表的中西部地區(qū)华烟。經(jīng)過20余年的快速發(fā)展，2019年集成電路制造業(yè)銷售額已達(dá)到2 110.4億元青烙，首次超過2 000億元径瘪，但增速下降到16.1%，比上年降低了約9.5個(gè)百分點(diǎn)(圖1)卸矾。
數(shù)據(jù)來源：中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)家厂，賽迪顧問整理
圖1 2012—2019中國集成電路制造業(yè)銷售額及增長率
一大批重點(diǎn)龍頭企業(yè)快速成長并不斷升級(jí)篷浅。中芯國際是中國大陸具有大規(guī)模生產(chǎn)和先進(jìn)工藝技術(shù)的集成電路芯片制造企業(yè)填庄，2019年中芯國際在先進(jìn)制程方面取得突破性進(jìn)展，第一代14 nm FinFET技術(shù)進(jìn)入量產(chǎn)階段客娱，在2019年第四季度貢獻(xiàn)約1%晶圓營收题琅，第二代FinFET技術(shù)平臺(tái)持續(xù)獲得客戶導(dǎo)入。華虹半導(dǎo)體12英寸生產(chǎn)線建成投產(chǎn)圈机，在嵌入式非易失存儲(chǔ)器歉活、微控制器等領(lǐng)域新平臺(tái)研發(fā)順利推進(jìn)，為客戶提供良好的差異化服務(wù)偏戳。華潤微電子2019年成功過會(huì)莉歼，成為科創(chuàng)板紅籌上市第一股，公司的制造資源在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位攻泼，目前擁有6英寸晶圓制造年產(chǎn)能約為247 萬片火架，8英寸晶圓制造年產(chǎn)能約為133 萬片，合計(jì)8英寸晶圓270 萬片忙菠，產(chǎn)能排名全國第三何鸡。此外，武漢新芯、上海積塔骡男、方正微電子淆游、晶和集成等企業(yè)也都取得不俗成績。
數(shù)據(jù)來源： 中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)隔盛，賽迪顧問整理
圖2 2012—2019年中國集成電路制造業(yè)占比情況
2 技術(shù)發(fā)展趨勢及行業(yè)特點(diǎn)
2.1 集成電路制造業(yè)兩大特點(diǎn)犹菱。
1) 生產(chǎn)線及相關(guān)研發(fā)成本投入巨大，集成電路制造業(yè)的研發(fā)吮炕、生產(chǎn)線建設(shè)投資額高居當(dāng)前電子信息制造業(yè)榜首已亥。并且，伴隨制造工藝的提升来屠，制造企業(yè)研發(fā)虑椎、生產(chǎn)成本快速增加。一條月產(chǎn)能3.5 萬片的12英寸14 nm制程產(chǎn)線的投資規(guī)模近百億美元囚请。在研發(fā)方面疚傲，以中芯國際為例，公司2017—2019年研發(fā)投入分別為35.8 億元缚扩、44.7 億元及47.4 億元痕豺，占營業(yè)收入的比例分別為16.72%、19.42%和21.55%闪妓。
2) 生產(chǎn)線主體集中努辛，區(qū)域分散，集成電路制造企業(yè)為充分挖掘資源優(yōu)勢甚庇，將制造工廠分布建設(shè)到全球各地腿扑。以英特爾公司為例，其制造工廠遍布美國葵嗦、中國陆拐、以色列、愛爾蘭等國家英品。產(chǎn)能的分散式布局讓英特爾公司能夠充分利用各地優(yōu)勢資源丛楚，有效降低投資和生產(chǎn)運(yùn)營成本，同時(shí)靠近下游客戶憔辫，增加市場影響力趣些。
2.2 未來集成電路制造業(yè)將沿著三大趨勢進(jìn)行發(fā)展。
1）集成電路制造工藝有望延續(xù)“摩爾定律”繼續(xù)發(fā)展贰您。伴隨著晶體管尺寸逐步逼近物理極限坏平，集成電路制造工藝研發(fā)難度不斷增加，研發(fā)成本快速上升枉圃。在EUV光刻機(jī)等新設(shè)備和GAA-FET等新器件結(jié)構(gòu)新工藝的幫助下功茴，全球領(lǐng)先企業(yè)技術(shù)將繼續(xù)遵循“摩爾定律”發(fā)展庐冯，臺(tái)積電、三星坎穿、英特爾展父、中芯國際等企業(yè)紛紛發(fā)布了未來技術(shù)路線圖。
2）半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用多元化推動(dòng)了特色工藝制造的蓬勃發(fā)展玲昧。相較于成熟制程和先進(jìn)制程栖茉，特色工藝不單純追求工藝線寬，更要兼顧各種器件的構(gòu)造孵延。特色工藝的半導(dǎo)體產(chǎn)品(高壓電路狭缰、MEMS傳感器、射頻電路和器件等)的研發(fā)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)活動(dòng)茸例，涉及到工藝研發(fā)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)的多個(gè)環(huán)節(jié)罪靠。以高壓工藝為例，需要系統(tǒng)的進(jìn)行工藝平臺(tái)建設(shè)偷逆、器件結(jié)構(gòu)研究季糜、模型參數(shù)提取、設(shè)計(jì)環(huán)境建設(shè)卤索、線路架構(gòu)設(shè)計(jì)恰除、驗(yàn)證、應(yīng)用系統(tǒng)研究以及質(zhì)量評(píng)價(jià)體系方面的研究工作斯泥，才能建立完善的有特色工藝線體系诵藐。
3）差異化產(chǎn)品需求助推制造業(yè)新路徑發(fā)展。隨著5G啼阵、物聯(lián)網(wǎng)册血、人工智能等市場的快速發(fā)展，整機(jī)廠商對(duì)芯片的需求變得愈發(fā)多元电湘，不同應(yīng)用場景對(duì)于芯片計(jì)算速度隔节、功耗、成本的要素?fù)碛兄町惢男枨蠹徘骸８鞔笱芯繖C(jī)構(gòu)和主要廠商開始探索新的制造路徑。其中瘾晃，使用SOI硅片制造的芯片由于具有更低功耗等優(yōu)勢贷痪，格羅方德、三星等制造企業(yè)積極布局SOI市場蹦误，F(xiàn)D-SOI劫拢、RF-SOI等制造技術(shù)正在建立自己的生態(tài)圈。集成電路制造工藝正在沿著多種方向進(jìn)行發(fā)展强胰。
3 我國同國際先進(jìn)水平的差距
十三五期間舱沧，我國通過設(shè)立國家產(chǎn)業(yè)投資基金妹沙、加大金融支持力度等方式，加速發(fā)展集成電路制造業(yè)并突破關(guān)鍵裝備和材料的研發(fā)熟吏，但在先進(jìn)工藝領(lǐng)域和特色工藝領(lǐng)域與全球先進(jìn)水平還存在一定差距距糖。在先進(jìn)工藝領(lǐng)域，我國同國際領(lǐng)先水平存在1~2代的技術(shù)差距蒲龟。2018年慢杜，臺(tái)積電率先實(shí)現(xiàn)7 nm工藝制程的量產(chǎn)，目前臺(tái)積電5 nm制程進(jìn)展順利凌宫，預(yù)計(jì)年內(nèi)可以進(jìn)行量產(chǎn)炫咱。2018年中芯國際14 nm芯片研發(fā)成功，2019年第四季度正式量產(chǎn)÷榕鳎現(xiàn)今投圣，中芯國際正在加速追趕國際先進(jìn)水平，第二代FinFET技術(shù)平臺(tái)也將持續(xù)客戶導(dǎo)入毙帚。在特色工藝領(lǐng)域存裁，特色工藝制造技術(shù)工藝種類較多，技術(shù)評(píng)判不單以工藝制程為準(zhǔn)繩篷低，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)較為多元郊纱。國內(nèi)擁有特色工藝生產(chǎn)能力的企業(yè)包括中芯國際、華力微電子其种、華虹宏力臼蔼、華潤微電子、上海積塔等藤树，覆蓋了BCD浴滴、MEMS、RF等主要生產(chǎn)工藝岁钓。相比于以IDM模式為主的國際特色工藝領(lǐng)先企業(yè)升略，我國特色工藝制造企業(yè)仍需提升協(xié)同設(shè)計(jì)、應(yīng)用的能力屡限，不斷滿足客戶的定制化需求品嚣。
4 我國集成電路制造業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
4.1 機(jī)遇
1)產(chǎn)業(yè)融資環(huán)境明顯改善，有效緩解企業(yè)資金需求
由于企業(yè)自身資金有限钧大，建設(shè)集成電路制造生產(chǎn)線所需的大額投入成為阻礙企業(yè)進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)的關(guān)鍵阻礙『渤牛現(xiàn)今，伴隨著國家成立科創(chuàng)板以及各地產(chǎn)業(yè)投資基金的廣泛設(shè)立啊央，產(chǎn)業(yè)投資基金通過股權(quán)投資方式等眶诈，可很大程度緩解我國集成電路制造企業(yè)的融資問題，我國集成電路制造企業(yè)迎來難得的發(fā)展機(jī)遇瓜饥。
2)制造代工模式發(fā)生轉(zhuǎn)變逝撬，為制造代工企業(yè)帶來更加廣闊市場
近30年來浴骂，越來越多采用IDM模式發(fā)展企業(yè)轉(zhuǎn)型為Fabless、Fablite模式愚矗，集成電路產(chǎn)業(yè)專業(yè)分工模式逐步成為主流發(fā)展模式能航。由此為專業(yè)代工企業(yè)在制造增量市場及存量市場提供更廣闊的發(fā)展空間。目前我國集成電路制造企業(yè)以專業(yè)代工為主纸级，專業(yè)代工市場的不斷擴(kuò)大有利于我國集成電路制造企業(yè)獲得新市場泣奏。
4.2 我國集成電路制造業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)
1)先進(jìn)工藝制造技術(shù)高昂研發(fā)費(fèi)用逐步提高行業(yè)進(jìn)入壁壘
技術(shù)升級(jí)帶來的研發(fā)費(fèi)用高漲已經(jīng)成為制造企業(yè)從事先進(jìn)工藝研發(fā)的最主要障礙，2018年描刹，臺(tái)聯(lián)電宣布放棄12 nm以下先進(jìn)工藝研發(fā)县堰，格羅方德宣布放棄7 nm工藝研發(fā)。現(xiàn)今婆崔，從事7 nm及以下工藝研發(fā)的企業(yè)只剩臺(tái)積電茴支、三星、英特爾三家十卖。目前卓您，我國集成電路制造龍頭企業(yè)的國際競爭力雖然在快速提升，但規(guī)模同臺(tái)積電俘伤、三星等國際龍頭相比還存在較大的差距浙炼。2019年，三星宣布計(jì)劃在2030年前投資1 160億美元鞏固其半導(dǎo)體巨頭地位唯袄。巨大的先進(jìn)工藝研發(fā)費(fèi)用同樣成為我國集成電路制造企業(yè)從事進(jìn)一步研發(fā)的關(guān)鍵阻礙弯屈。
2)先進(jìn)工藝研發(fā)工程化舉措加劇領(lǐng)軍企業(yè)技術(shù)進(jìn)步
目前，臺(tái)積電等領(lǐng)先企業(yè)采用工程化方式開展先進(jìn)工藝研發(fā)工作恋拷，即通過投入更大量人力资厉、物力、財(cái)力換取研發(fā)速度的提升蔬顾。以臺(tái)積電為例宴偿，研發(fā)線按照量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，制定產(chǎn)出目標(biāo)诀豁，研發(fā)階段產(chǎn)出目標(biāo)超過5 000片/月窄刘，已經(jīng)非常接近量產(chǎn)數(shù)據(jù)。由此帶來公司研發(fā)制造線可以直接通過完全復(fù)制的方式導(dǎo)入生產(chǎn)線且叁，大幅提高研發(fā)效率都哭。國內(nèi)企業(yè)由于自身營收規(guī)模有限，研發(fā)投入總額較小逞带，研發(fā)制造線無法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化烟渴。在實(shí)際量產(chǎn)階段還要進(jìn)行二次研發(fā)吱台，技術(shù)迭代速度和量產(chǎn)效率落后于國際領(lǐng)先企業(yè)姥憋。