半導體產(chǎn)業(yè)的突變（二） 中國半導體行業(yè)的特征

　　上回我們簡(jiǎn)單地回顧了中國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史，在繼續分析中國半導體產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)之前，我們必須先了解一下半導體生產(chǎn)工藝的簡(jiǎn)單流程，雖然對于非半導體行業(yè)的讀者來(lái)說(shuō)應該是非?？菰锏?，但對于看清半導體行業(yè)的整個(gè)格局是十分重要的。還有一點(diǎn)也是必須聲明一下，筆者是學(xué)經(jīng)濟學(xué)的，專(zhuān)業(yè)也是宏觀(guān)經(jīng)濟，對半導體應該可以用一竅不通來(lái)形容，在制造工藝方面比我了解很多的讀者大有人在，寫(xiě)這些技術(shù)的初衷只在對行業(yè)進(jìn)行了解，如有不足或錯誤之處敬請諒解。

　　半導體的生產(chǎn)工藝籠統地可以分成：芯片設計、前道工序的晶圓加工和后道工序的封裝測試三個(gè)工序。芯片設計是根據終端產(chǎn)品的需求，從系統、模塊、門(mén)電路等各個(gè)層級進(jìn)行選擇并組合，確定器件結構、工藝方案等，實(shí)現相關(guān)的功能和性能要求，最終輸出電路設計的版圖，提供到生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行加工生產(chǎn);晶圓加工又稱(chēng)為前道工序，是根據設計給出的電路版圖，通過(guò)爐管、濕刻、淀積、光刻、干刻、注入、退火等不同工藝流程在半導體晶圓基板上上形成元器件和互聯(lián)線(xiàn)，最終輸出整片已經(jīng)完成功能及性能實(shí)現的晶圓片;封裝測試又稱(chēng)為后道工序，是對加工企業(yè)的晶圓片根據客戶(hù)要求進(jìn)行封裝加工成獨立的單個(gè)芯片，并對電氣功能進(jìn)行測試確認。

　　在半導體行業(yè)，企業(yè)的專(zhuān)業(yè)化垂直分工已經(jīng)成為主流，專(zhuān)業(yè)從事芯片設計的企業(yè)被稱(chēng)為Design House，這類(lèi)企業(yè)自身一般沒(méi)有生產(chǎn)流水線(xiàn)，生產(chǎn)幾乎都是外包，自身沒(méi)有生產(chǎn)流水線(xiàn)企業(yè)被稱(chēng)為無(wú)生產(chǎn)線(xiàn)(Fabless)企業(yè)，這在半導體行業(yè)非常普遍。像最近被日本軟銀公司收購的英國的ARM就是典型的設計工序的企業(yè)且自身沒(méi)有生產(chǎn)流水線(xiàn)。高通和博通也是這類(lèi)企業(yè)。像臺灣著(zhù)名的半導體生產(chǎn)商臺積電(TSMC)就是晶圓加工的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)商，它們有的甚至沒(méi)有自己的品牌，專(zhuān)職為其他公司生產(chǎn)半導體元件，這類(lèi)公司又被稱(chēng)為代工廠(chǎng)(Foundry)，除了臺積電以外，臺聯(lián)電和中芯國際也是此類(lèi)企業(yè)。封裝測試(Assembly/Test)的代表企業(yè)有臺灣的日月光、矽品和中國的長(cháng)電科技。與垂直分工相對的生產(chǎn)模式是一體化(IDM，Integrated Device Manufacturer)的生產(chǎn)模式，即從芯片設計到測封三道工序完全在同一企業(yè)內完成，像半導體行業(yè)老大的英特爾和老二的三星公司都是一體化生產(chǎn)模式的公司。一體化生產(chǎn)的商業(yè)模式需要強大的技術(shù)積累，所以對一個(gè)新參的后發(fā)企業(yè)來(lái)說(shuō)很少采用。

　　在半導體生產(chǎn)的三類(lèi)企業(yè)中，大體上設計工序的企業(yè)技術(shù)含量最高，代工廠(chǎng)居其二，而后道工序的封測企業(yè)屬于勞動(dòng)密集型，技術(shù)含量最低。當然，半導體行業(yè)生產(chǎn)鏈中還包括原材料供應商和生產(chǎn)設備供應商，有些供應商，特別是半導體設備的供應商中有很多技術(shù)含量很高的企業(yè)，像日本的佳能和大日本印刷都是世界級的設備供應商，我們將會(huì )在以后的連載中再次提到。

　　在簡(jiǎn)單了解了半導體的生產(chǎn)工藝以后，讓我們再來(lái)觀(guān)察一下中國半導體行業(yè)的現狀。根據Gartner 的統計，2013 年全球半導體封裝與測試行業(yè)市場(chǎng)規模為498 億美元，占全球半導體行業(yè)市場(chǎng)規模比值為16.4%。過(guò)去五年，封裝測試環(huán)節在整個(gè)半導體產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)值占比一直非常穩定，始終保持在16%-17%這個(gè)穩定區間。據中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )統計，2013 年國內集成電路封裝與測試市場(chǎng)規模為1100億，同比增長(cháng)6.1%，近十年年復合增長(cháng)率高達16.3%，遠高于全球半導體封測行業(yè)的增速。2013 年國內封測行業(yè)產(chǎn)值占到半導體行業(yè)產(chǎn)值的44%，并且在過(guò)去十年此比例始終保持在40%以上的高水平。

　　從這些數字可以看出，中國的半導體企業(yè)在半導體生產(chǎn)鏈上，整體處于技術(shù)較低的水平，造成這一現象的主要原因是，相對于半導體生產(chǎn)的其他工序，封裝與測試工序具有技術(shù)壁壘低、勞動(dòng)力成本要求高和需要巨額投資造成的資本壁壘高的特點(diǎn)，這些都是中國的優(yōu)勢所在，有長(cháng)足進(jìn)步是理所應當之事。

　　那么在技術(shù)含量最高的芯片設計環(huán)節怎樣呢?和我們想象的恰恰相反，中國的芯片設計一直高速迅猛發(fā)展，是半導體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節增速最快的一個(gè)領(lǐng)域。據中國半導體協(xié)會(huì )統計，2013年國內芯片設計市場(chǎng)規模已經(jīng)為809億，較2004年增長(cháng)了近10倍，年復合增長(cháng)率為29%，是國內半導體行業(yè)增速的2.5倍。在半導體生產(chǎn)的三個(gè)工序中，2004年芯片設計占比最少僅有15%，2013年此比例已經(jīng)上升到了32%。

　　看了這些數字大家一定會(huì )立刻明白，中國半導體行業(yè)的弱點(diǎn)在在前道工序的晶圓加工這一環(huán)節，中國的半導體行業(yè)的現狀形象地說(shuō)應該是"頭尖、腳粗、腰極細"的扭曲格局，而且和國內需求相比產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)能力完全脫節。低技術(shù)含量的封測工序我們強完全可以理解，高技術(shù)的芯片設計不錯我們會(huì )感到欣慰，前道工序的加工很落后卻讓我們難以理解。在一般的中國人的意識里，"代加工"應該是中國人的最強項，難道中國就沒(méi)有努力過(guò)嗎?政府就沒(méi)有政策傾斜過(guò)嗎?答案還是NO!只是努力的結果不盡人意。下回我們來(lái)看一下中國最大的晶圓生產(chǎn)企業(yè)中芯國際這個(gè)典型例子，分析一下晶圓加工工序為什么會(huì )成為中國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的死結。