中国:繁荣还是萧条?

中国半导体产业继续以疯狂的速度扩张。目前，中国有近24个新的晶圆厂项目。

这些晶圆厂项目能否全部启动尚不完全清楚，因为中国市场的动态仍不稳定。显而易见的是，这种疯狂建设背后的动机——中国正试图减少其在集成电路领域的巨大贸易不平衡。该国继续从外国供应商进口很大比例的芯片。

中国政府希望在国内生产更多芯片，同时出于安全考虑，也希望对这些集成电路进行更密切的监控。作为该计划的一部分，中国已吸引多家跨国芯片制造商在中国境内新建晶圆厂。对于跨国芯片制造商来说，其吸引力在于能够更接近庞大的客户群。GlobalFoundries、英特尔(Intel)、三星(Samsung)、SK海力士(SK Hynix)、台积电(TSMC)和联华电子(UMC)都在中国新建晶圆厂或扩建现有工厂。

此外，中国国内芯片制造商也在兴建新的晶圆厂。各种各样的估计都有，但目前中国有14到22个新的晶圆厂项目，其中许多正在建设或在图纸上。这些项目包括国内和跨国芯片制造商。

然而，是否所有晶圆厂项目都能实现还很难说。首先，一些中国芯片制造商缺乏实现其晶圆厂雄心的技术。事实上，一些计划已经被取消了。

此外，中国芯片制造商过去曾宣布过各种晶圆厂项目，但许多从未建成。基于这些趋势和其他趋势，一些分析师估计，中国50%的新晶圆厂项目可能会失败，尽管其他人认为成功率更高。

Gartner分析师Samuel Wang表示:“我不想给出50%这样的数字，但我也不敢打赌，中国的每一家新晶圆厂都将投入运营。”“每个人都在积极推进中国的所有项目。但在晶圆厂真正投入运营之前，任何事情都有可能发生。”

根据Gartner的数据，如果所有晶圆厂都投入生产，中国的300mm当量晶圆总产量预计将增加两倍以上，从目前的每月40万晶圆投产，到2020年达到140万晶圆投产。据该公司称，在这一数字中，60%的输出与内存有关，而40%是逻辑。

即使中国没有建造所有这些晶圆厂，仍有一些令人担忧的迹象。例如，中国代工厂商的大部分预计产能将用于28纳米及以上工艺。因此，随着时间的推移，一些人认为，这些技术可能会出现产能过剩，如果不是一场价格战的话。“从2018年开始，价格竞争可能会变得非常激烈，”王说。“这是代工行业的担忧。”

展望未来，中国自己的芯片制造商面临的挑战是超越落后的前沿，开发更先进的技术。因此，不要指望中国很快就能拿出新的前沿逻辑能力。台积电是个例外，该公司将在2018年之前在中国的一家新工厂生产16纳米finfet。

中国的晶圆计划
中国在集成电路方面的努力正在推动国内的晶圆厂活动浪潮，创造了设备行业的繁荣。总体而言，中国的晶圆厂设备支出预计将从2017年的67亿美元跃升至2018年的100亿美元半．

据中国晶圆代工厂商上海华立(Shanghai Huali)估计，目前中国约有20家200毫米晶圆厂和10家300毫米晶圆厂在运营。据该公司称，目前中国正在建设7个新的200毫米工厂和12个300毫米工厂。

每个晶圆厂都有不同的生产计划，尽管大型晶圆厂预计在2018年开始投产。“我们认为2017年中国晶圆厂设备的支出将与去年类似，”该公司营销和业务发展副总裁亚瑟·谢尔曼(Arthur Sherman)说应用材料．“我们预计2018年及以后的支出将大幅增加。根据公开公告和与制造商的交谈，我们预计未来几年将在中国进行大规模投资，支持长期战略。”

其他人同意了。KLA-Tencor中国区销售总经理Francis Jen表示:"这些新项目大多集中在后缘、代工逻辑器件的大批量制造，以及近期将出现的以内存为中心的新项目。"“(在)中国的遗留/成熟节点扩展也将为翻新甚至新建遗留设备创造机会。”

不过，晶圆厂设备供应商在中国也必须谨慎行事。根据Gartner的数据，如果所有这些晶圆厂都投入生产，到2020年，仅中国就需要至少价值700亿美元的集成电路设备。但到那时，不太可能出现所有的晶圆厂。因此，晶圆加工工具供应商面临的挑战是在中国做出正确的预测。否则，设备供应商最终可能会面临中国市场设备短缺或库存中多余工具过多的问题。

尽管如此，中国仍是市场的热点。今天，这个国家生产了世界上很大比例的电子产品。因此，中国是全球最大的芯片消费国。这些ic用于出口或转售到中国的系统中。

中国还拥有规模可观的国内半导体产业。事实上，从20世纪80年代开始，中国就推出了几项IC产业现代化的举措。多年来，中国已经推出了几家国内代工供应商和大量的无晶圆厂设计公司。原本，国内晶圆代工厂商应该在中国国内生产更大份额的芯片，并在市场上带来一些新的竞争。

中国在每一个转折点都取得了一些进展，但每一项倡议都未能达到预期。例如，中国进口的芯片仍远远超过其生产的芯片。在集成电路技术方面也落后于外国竞争对手。

为了解决这个问题，中国在2014年推出了一项名为“国家集成电路产业发展指南”的倡议。当时，中国还设立了一只193亿美元的基金，用于投资国内集成电路公司。未来10年，它可能在中国的集成电路行业投入1000亿美元。

总体而言，中方希望通过“一带一路”等举措实现以下目标:

•到2020年自主生产40%的芯片，到2025年达到70%。
•加快在14nm finfet、先进封装、MEMS和内存方面的努力。
•从外国获取技术，以填补该国自己无法开发技术的空白。

这个策略至少在理论上是有道理的。“中国正成为电子产品的主要消费国，但他们还没有为这些电子系统生产大量半导体元件，”中兴通讯首席技术官戴维•弗里德(David Fried)表示Coventor．“对他们来说，把半导体生产搬到国内来满足消费者的需求是合理的。所以他们会在逻辑和记忆上投入很多。他们将努力尽快做到。”

不过，到目前为止，中国在集成电路领域的举措好坏参半。例如，IC Insights的数据显示，2016年中国晶圆代工厂在全球纯晶圆代工市场的份额仅为9.2%，高于2011年的8.5%。IC Insights总裁比尔•麦克林(Bill McClean)表示:“我们在中国取得了一些成功。“我认为中国的方法和目标在代工业务中实现了吗?一般来说，没有。”

此外，中国继续依赖外国集成电路供应商。根据IC Insights的数据，2016年，美国消费了1120亿美元，占全球IC的38%。但据该公司称，中国芯片制造商在国内生产的芯片价值仅为130亿美元。该公司表示，这仅占2016年中国市场份额的11.6%，高于2011年的9.8%。

仅从这些数字来看，到2020年，中国能否自主生产40%的芯片还是个疑问。“(40%的目标)不会接近实现，”麦克林说。

图1:中国半导体制造业。来源:IC Insights

尽管如此，该国仍在取得进步。“中国上次宣布大规模建设晶圆厂是在2000年左右，当时中国的GDP约为1万亿美元。而在2000年，中国在先进晶圆厂、设计公司和半导体人才方面的基础为零。d2．“然而，2015年中国的GDP是11万亿美元，是15年前的10倍多。现在，中国半导体行业有10多家先进的晶圆厂，数千家设计公司，数百万人才在工作。”

在过去的十年里，庞也看到了一批新的工程师进入了中国的半导体领域。“(许多人)正在进入这些新铸造厂的高管层。他们受过良好的教育，训练有素，非常有创造力。”“有鉴于此，我认为这一次，这20个晶圆厂项目中的大多数(如果不是全部或更多的话)都会实现。”

在fab狂热背后
但是这些晶圆厂将建多少个，什么时候建，生产什么产品都很复杂。

有两种类型需要考虑—内存和代工/逻辑。在记忆中，这个国家正在两条战线上扩张。一方面，三家跨国公司——英特尔、三星和SK海力士——正在扩大他们在中国的晶圆厂的内存生产。然后,据《半导体工程》报道在美国，已经出现了几家国内内存制造商。(见http://sem新利体育下载注册iengineering.com/china-unveils-memory-plans/)一家政府支持的公司，长江存储技术公司(YRST)最近宣布了两个多晶圆厂项目，耗资540亿美元。YRST希望制造3D NAND和DRAM。

对于中国在记忆方面的努力，分析人士持怀疑态度。目前还不清楚国内供应商将从哪里获得这项技术。台湾市场研究公司市场情报与咨询研究所(MIC)的分析师亚历克斯·杨(Alex Yang)表示:“来自中国大陆的新存储器制造商将需要更多技术支持。”“他们可能需要(从外国公司)转让技术，以增强他们的处理能力。短期内，这对他们来说并不容易。”

图2:中国的新晶圆厂。来源:麦克风

与此同时，与内存行业一样，中国的晶圆代工行业也可以细分为两类:国内代工和跨国代工。跨国公司很可能会成功地在中国建造它们拟议中的晶圆厂。时间会告诉我们，国内晶圆代工厂是否会按计划进行。

在这两种情况下，大多数新的代工产能都是面向更成熟的技术。Axcelis负责企业营销和战略的执行副总裁Doug Lawson表示:“我们看到新的晶圆厂正在投产，现有晶圆厂的产能也在增加。”“这主要是由对成熟技术的投资推动的。的物联网正在推动大量此类活动，我们预计这种势头将持续下去。虽然2017年的大部分投资都集中在物联网和成熟的工艺技术上，但2018年将开始对内存进行重大投资。”

一般来说，中国国内的铸造厂在几个方面提供落后的工艺，比如逻辑、混合信号和射频。事实上，中国的晶圆代工厂正在为这些工艺开辟一个不错的利基市场。例如，上海华立目前的40nm产能已经售罄。“市场需求很大，”上海华立的技术人员毛志彪说。

不过，从长远来看，中国的代工供应商将需要提高技术水平。“(中国的)技术落后，”Gartner的Wang说。“中国成功的关键在于他们需要开发更先进的工艺。这样，他们就可以在更先进的节点上赢得市场份额，而不是利用传统节点来赢得市场份额。”

令中国政府感到沮丧的是，在尖端芯片方面，中国晶圆代工厂客户必须依赖跨国晶圆代工厂，而不是国内供应商。例如,中芯国际制造有限公司中芯国际(SMIC)是中国最大的晶圆代工厂商，目前正在生产国内最先进的28nm工艺。相比之下，一些跨国代工厂正在加紧生产10nm和/或7nm工艺finFETs．

为了推进其逻辑技术，中芯国际、华为、Imec和高通于2015年在中国成立了一家联合研发企业。该公司计划到2020年开发14纳米finfet。中芯国际首席执行官赵子贤(Tzu-Yin Chiu)在一次电话会议上表示:“在14nm技术上，我们将努力提前投产。”

与此同时，中芯国际看到了对65nm、55nm和40nm等成熟工艺的强劲需求。数字电视、机顶盒和射频等几种芯片应用推动了这一需求。

为了满足未来对这些技术和其他技术的需求，中芯国际正在建设至少三个新晶圆厂。今年10月，该公司宣布将在中国东北港口城市天津建造世界上最大的200毫米晶圆厂。与此同时，中芯国际还在上海破土动工兴建了一座新的300毫米晶圆厂。去年11月，该公司在中国南方城市深圳推出了一条300毫米的生产线。目前还不清楚这些晶圆厂将运行哪些工艺。

另一家供应商上海华力(Shanghai Huali)最近在上海破土动工，该工厂可能在上海建造三座新的300毫米晶圆厂。最初，该公司计划建造一家生产28纳米工艺的晶圆厂。该工厂耗资59亿美元，将于2018年下半年开始试产。

与此同时，几年前，跨国铸造厂进入中国市场。多年来，台积电一直在上海运营一家200毫米晶圆厂，联华电子则在上海以西的苏州运营一家200毫米晶圆厂。

最近，在一些帮助下，跨国公司开始在中国建设新的代工产能。中国几个市政府为跨国公司提供了许多有吸引力的激励措施。其目标是将更多芯片制造引入中国。来自中国和其他地方的客户希望在中国境内采购更多芯片。

去年年底，联华电子在中国东南沿海港口城市厦门的一家300毫米晶圆厂投产。这家名为United Semi的合资企业的合作伙伴是中国厦门市人民政府和福建电子信息集团。

最初，United Semi在晶圆厂提供55nm/40nm工艺。到年底，该工厂将从3000 wspm扩大到11000 wspm。未来将生产28nm工艺。联华电子首席执行官颜宝文(Po Wen Yen)在最近的一次电话会议上表示:“这个基地将理想地使联华电子能够利用中国半导体市场的巨大商机，同时拉近我们与中国客户的距离。”

联华电子的官员补充称:“我们密切关注全球产能形势，包括中国的产能形势。我们相信，消费者无线和物联网应用在中国将有巨大的市场机会，这些应用需要具有高性价比的技术。40nm和28nm是这些市场领域的理想候选人;因此，我们正在扩大Fab 12X的40nm产能，并将在获得台湾政府批准后开始28nm产能，因为联华电子已经证明了其在这些节点上的大批量生产能力。”

然后，去年，台积电与中国东部江苏省省会南京市政府建立了合作关系。台积电将在南京建造一个300毫米晶圆厂，总投资价值30亿美元。该晶圆厂将生产16纳米finfet，将于2018年下半年投产。

该工厂分两个阶段建设。据台积电总裁兼联合首席执行官柳传志(Mark Liu)表示，中国对前沿技术有需求，包括来自中国无晶圆厂设计公司的需求。“我们的技术是有需求的，”刘说。

与此同时,GlobalFoundries去年宣布了一份与重庆政府公司组建合资工厂的谅解备忘录。重庆是中国西南部的一个省级直辖市。然而，这一努力似乎被放弃了。

相反，GlobalFoundries和成都市政府最近宣布，计划在中国西南部四川省会成都建造一座300毫米晶圆厂。分析师称，该晶圆厂的总投资约为100亿美元。

首先，GlobalFoundries将把其180nm/130nm技术从新加坡工厂转移到成都。到2018年，该公司将在成都生产这些工艺。然后，在2019年，晶圆厂将生产其22nm FD-SOI技术。GlobalFoundries还在其他地区扩大其晶圆厂。GlobalFoundries首席执行官桑杰•杰哈(Sanjay Jha)表示:“这些新投资将使我们能够扩大现有晶圆厂，同时通过在成都的合作伙伴关系扩大我们在中国的业务。”

“中国是全球最大、增长最快的半导体市场。全球制造规模是GlobalFoundries战略的关键支柱。中国是下一个合乎逻辑的前沿。这是一个巨大的市场机会，我们需要参与其中。中国客户越来越倾向于从中国采购芯片，我们正在对市场需求做出反应，”GlobalFoundries的官员补充道。“我们看到全球对我们差异化技术的需求强劲，尤其是22FDX。我们的客户需要更多的产能和内部的第二资源，以补充我们目前在德累斯顿的产能。”

如果这还不够，台湾专业晶圆代工厂商力芯(Powerchip)最近在中国东部安徽省会合肥成立了一家晶圆代工厂企业。还有一些，包括TowerJazz这些公司也在开拓中国市场。

时间会证明中国是否会建造所有拟议中的晶圆厂。但与此同时，在可预见的未来，它仍将是一个活动的温床，即使不是人们关注的中心。

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