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大陸IC設計戰力提升 晶圓生產、封測尚待努力

  • 魏淑芳

中芯國際是大陸晶圓製造的龍頭企業,不過28nm晶片生產技術與競爭對手差距至少2?3個世代,短時間內恐怕難以跟上主流市場的地位。圖片來源:中芯國際
中芯國際是大陸晶圓製造的龍頭企業,不過28nm晶片生產技術與競爭對手差距至少2?3個世代,短時間內恐怕難以跟上主流市場的地位。圖片來源:中芯國際

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看好物聯網時代下的龐大商機,根據國際半導體協會(SEMI)公布的調查結果顯示,2016、2017 年新建的晶圓廠至少高達19座。而大陸挾著世界第二大經濟體的優勢,以及國家政策的大力支持下,便有多達10座晶圓廠正處於興建,2018年起更有多達29座晶圓廠的興建計畫,完全展現大陸積極進軍半導體產業的態勢。

其實從1990年代開始,大陸政府在經濟穩定起飛之餘,也不甘於淪為國際企業的世界工廠,於是開始針對各種產業擬定多種扶植計畫。以半導體產業為例,早在2000年6月發表「鼓勵軟體產業和集成電路產業發展的若干政策通知」(俗稱18號文件),把半導體產業提升到國家戰略產業。

華為集團旗下的海思,2016年營收達到260億元人民幣,是大陸IC設計產業的龍頭,被喻為是聯發科最得注意的競爭對手。圖片來源:海思

華為集團旗下的海思,2016年營收達到260億元人民幣,是大陸IC設計產業的龍頭,被喻為是聯發科最得注意的競爭對手。圖片來源:海思

而2001年9月為具體落實「18號文件」的精神,大陸國務院辦公廳再次發布「國務院辦公廳關於進一步完善軟體產業和集成電路產業發展政策有關問題的復函」,正式帶動大陸半導體產業的蓬勃發展。

大陸中西部地區有三星設立的3D NAND Flash產線,以及武漢新芯的NAND Flash擴產,加上紫光集團透過長江儲存科技結合武漢新芯進行資源整合, 2015年總產值為人民幣505.1億元,可望將成為大陸最重要的快閃記憶體製造基地。

四大面向著手  推動大陸半導體產業升級

鑑於半導體產業是資訊技術產業的重要核心,唯有掌握箇中核心技術,才能夠在市場上取得領導地位。因此,大陸早從2014年便擬定相關輔導政策,而在2016年啟動十三五計畫中的「國家積體電路產業發展推進綱要」,即期望藉由多元政策協助,期望在到2020年達成與國際先進水平的差距縮小,全工業銷售收入年均增速超過20%的目標。而到2030年時,半導體產業鏈應該要達到國際先進水平,且有一批企業將可進入國際第一梯隊的國家目標。

國家積體電路產業發展推進綱要中的主要工作和發展重點,大致上可分成4項,第一項是全力發展積體電路設計業,重點工作為強化積體電路設計、軟體開發、系統集成、內容與服務協同創新,以設計業的快速增長帶動制造業的發展。

近期聚焦行動設備和網路通訊網域,開發量大面廣的行動晶片、智慧電視晶片、網路通訊晶片、智能穿戴裝置晶片及作業系統,提升資訊技術產業整體競爭力。發揮市場機制作用,啟動和推動積體電路設計企業重組。

第二項則是加速發展積體電路製造業,藉由突破投融資瓶頸的方式,持續推動先進生產線建設,加快45/40nm晶片產能擴充,加緊32/28nm晶片生產線建設,迅速形成規模生產能力。而在3D晶片技術問世之際,更期望積極推動22/20nm、16/14nm晶片生產線建設,增強晶片制造綜合能力,以製程能力提升帶動設計水平提升,以生產線建設帶動關鍵裝備和材料配套發展。

該計劃第三項重點,則是提升先進封裝測試業發展水平,全力推動大陸封裝測試企業的整併工作,藉此提升產業在國際上的競爭力,開展晶片級封裝、圓片級封裝、矽通孔、三維封裝等先進封裝和測試技術的開發及產業化。

最後一項,自然是放在突破積體電路關鍵裝備和材料,加強積體電路裝備、材料與製程結合,研發光刻機、刻蝕機、離子注入機等關鍵裝置,開發光阻劑、大小矽晶圓等關鍵材料,加強積體電路制造企業和裝備、材料企業的協作,加快產業化程式,增強產業配套能力。

達成2020自製率40% 仰賴國外業者協助

為運用龐大內需市場扶植半導產業的發展,在大陸國務院公布的「中國製造2025」中,為2020年大陸IC內需市場自製率達40%,2025年則需進一步提高至70%,此舉也帶動大陸業者瘋狂興建晶圓廠的風潮。然而根據IC Insights研究 資料指出,2016年大陸消費晶片總額達到1,120億美元,約佔全球IC市場的38%,但大陸晶片製造商只生產130億美元晶片,只佔大陸內需市場的11.6%。

只是大陸投入半導體產業並不長,要在短短4年內達成前述目標,即便有國開金融、中國移動、亦庄國投、紫光通信、華芯投資等單位組成的中國大基金撐腰,但若沒有先進技術支撐,恐怕難以達成提高自製率的目標。

所以在透過購併、合作策略,取得先進晶圓製造技術於,也鼓勵國際業者到大陸設立生產基地,如台積電便與大陸江蘇南京市政府達成協議,台積電將在南京建設一座16nm finFET製程的晶圓廠,預計會於2018下半年投入生產。

至於封裝產業大致上與晶圓製造相同,現階段只能透過購併取得先進技術,大陸江蘇長電收購星科金朋、通富微電亦收購AMD的兩座封測廠,帶動大陸封裝產業的市場率,若中國通富微電順利購併Amkor,則可望讓整體排名上升到全球第二名。

相較於前述兩個產業,大陸在IC設計產業則有不錯表現,在中國大基金全力支持下,公司數量由2015年的736家增加至2017年的1362家,一年內幾乎呈現翻倍成長的趨勢,更有11 家公司擠進全球前50大。

根據IC Insights統計,2016年美國IC設計產業約佔全球營收比重達53%,台灣則從17%小幅成長到18%,依然排名全球第二。至於大陸IC設計業則展現高速成長的力道,營收比重從2010年的5%速攀升到2016年的10%,排名世界第三名。

值得一提,為克服產業升級上的挑戰,2017年大陸半導體產業在製造、設計、封測三大領域,正以虛擬IDM(整合元件製造)模式進行整合,期望以跨領域合作的方式,帶動前述三大產業的成長。如中芯國際與江蘇長電已在凸塊封裝領域展開合作,預計將會帶起一波晶圓廠與IC設計、封測企業的溝通及合作趨勢,藉由形成更大規模虛擬IDM模式,達成推動產業升級的目標。

議題精選-2017 SEMICON