晶圓制造環節是半導體產業鏈中至關重要的一環,制造工藝高低直接決定了半導體產業先進程度。過去15年國內晶圓制造環節發展滯后,未來在政府資金直接支持之下有望快速追趕。
半導體產業鏈上各環節的盈利情況與其他制造行業存在巨大差異。一般的制造行業符合微笑曲線,上游設計環節盈利能力最高,中游制造環節次之,下游組裝環節盈利能力最低。但是IC產業鏈卻不相同,中游制造環節盈利能力高于上游設計環節,是整個產業鏈中最高的一環。
晶圓制造環節能獲得如此高的盈利,主要得益于晶圓制造廠具有極高的資本壁壘和技術壁壘。晶圓制造企業為了能夠緊跟技術的發展每年都需要投入巨資,臺積電近兩年的資本支出金額高達近百億美元,占公司營收的近50%。另外兩家IDM大廠Intel和三星半導體每年的資本支出也都是在百億美元以上,其中絕大部分都是投到了制造環節。此外,晶圓制造環節也是高技術密集型,臺積電2013年研發費用支出達到16億美元。
在極高的資本壁壘和技術壁壘雙重作用下,全球晶圓代工行業已經形成寡頭壟斷格局。行業龍頭臺積電2013年營收為199億美元,占據晶圓代工行業半壁江山,市占率高達46%。全球其他主要代工廠還有Global Foundries、聯電、三星半導體、中芯國際等廠商,前五大廠商合計市占率高達79%。
過去,中國半導體產業發展不均勻,大力支持IC設計環節發展,而過度輕視IC制造環節。全球半導體產業鏈,晶圓制造占整個半導體產業鏈中產值最高,占比高達58%。而在國內,晶圓制造在三個環節中占比卻最小,僅有24%。這一產業鏈發展的不均勻嚴重影響了國內整個半導體產業鏈的健康發展。
以華為海思最近發布的Kirin920芯片為例,該芯片才首次采用28nm制程。而聯發科在2013年3月發布的MT6572就已經開始采用28nm制程,高通最新發布的驍龍810/808更是采用了下一代20nm制程。中國大陸制造環節發展的滯后也直接影響了IC設計環節的發展,使得本土IC廠商與世界龍頭IC廠商競爭不再同一條起跑線上。
不過,政府對半導體產業的支持方式已由原來的單純政策支持轉變為政策和資金共同支持。晶圓制造環節有望成為政府后續扶持的重點領域,本次成立的1200億元國家集成電路產業扶持基金中40%投入芯片制造與封裝,其中絕大部分資金可能會分配到晶圓制造領域,有利于半導體產業鏈的健康發展。
中芯國際作為國內唯一具有全球競爭力的晶圓制造龍頭,未來將挑起國內集成電路產業崛起重任。過去三年,中芯國際收入和利潤都實現了持續快速增長,2013年營業收入和凈利潤分別達到20.7億和1.7億美元,同比分別增長21.6%和660%。這主要受益于國內對芯片的持續強勁需求和中芯國際45nm制程工藝在2012年三季度成功大規模量產。中國區域貢獻銷售收入8.3億美元,同比增長43%,占比由2012年的34%大幅提升到2013年的40%。
隨著制程的縮小和晶圓尺寸的增大,晶圓制造廠投資金額呈指數式增長。8英寸工廠需要10億美元,12英寸工廠需要25億-30億美元,未來到18英寸工廠投資額將高達100億-120億美元,這將是大部分晶圓廠無法承受的金額。我們認為,為支持國內集成電路產業的發展,國家將給予中芯國際更多政策和資金方面的支持。去年,中芯國際在北京政府的大力支持之下與中關村發展集團和北京工業發展投資管理有限公司合資成立中芯北方集成電路制造(北京)有限公司,注冊資本12億美元,中芯國際占55%。預計到今年年底,中芯國際北京和深圳Fab都將投產,產能將分別達到6k/月和10k/月。