中国半导体产业如何加速国产化

科尔尼管理咨询公司（A.T. Kearney）于1926年在美国芝加哥成立。经过80多年的发展，科尔尼咨询已发展为一家全球领先的高增值管理咨询公司。科尔尼在众多主要行业拥有广泛的能力、专门知识和经验，并且提供全方位的管理咨询服务，包括战略、组织、运营、商业技术解决方案和企业服务转型。科尔尼公司在全球38个国家和地区、55个商业中心设有分支机构，在全球拥有超过2000名咨询顾问。

半导体行业中有一个被称为“硅周期”的周期，每隔三到五年就会重复一次从繁荣到萧条的过程。半导体市场目前正处于繁荣波段。

据SEMI（国际半导体产业协会）预测，2020年半导体生产设备市场规模较2019年增长15％至549亿美元，创下历史新高。存储芯片泡沫破灭带来的行情下降预计在2021年见底反弹，之后以每年5％－6％的速度增长。5G以及新冠肺炎疫情对在线经济的需求都是半导体产业下一轮增长的关键驱动力。

科尔尼认为，中国半导体产业要想加速国产化，就需要在多个环节调整之前的发展策略。

1.芯片代工与内存芯片：聚焦成熟工艺，吸纳高端人才

半导体代工和内存芯片原本是中国期望用来撬动半导体产业的两个重要支点。

半导体产业链包括原材料与设备、设计、制造、封测四大环节。在半导体设计领域，中国已经涌现了诸如华为海思等具有国际竞争力的企业，下一步的发展逻辑应该抓住半导体代工，继而带动更上游的原材料和设备，这也是为什么中国国家集成电路产业投资基金一期投资主要以半导体制造和设计为主的原因。

但美国制裁中芯国际（中芯国际集成电路制造有限公司）已经严重阻碍了这一进程。

科尔尼认为，中芯国际等中国芯片代工厂应改变策略，收回此前在前沿技术领域的投资，稳步提高在芯片成熟工艺代工市场的竞争力。

预计在汽车、工业和通信应用等领域，对基于成熟工艺的芯片用量将大幅增长。这些行业使用的芯片并不需要采用14纳米以下先进工艺，但对高耐热（散热）、低延迟、低功耗、高安全性等要求很高，同样考验芯片代工厂的能力。中芯国际要想在该领域与台积电等其他代工企业竞争，需要将已经分配到前沿领域的资金撤回，转而加强在成熟工艺上的投资。

虽然与代工企业无关，但是有两个案例可供参考。

2015年，荷兰恩智浦以118亿美元收购美国飞思卡尔，一跃成为全球第一大汽车半导体厂商，并且至今仍保持着领先地位。

另一个典型例子是瑞萨电子在2017年对Intersil的收购案例。瑞萨电子在车载半导体和车载微电脑领域具有优势，Intersil则在航天、航空和军事应用的模拟半导体（特别是电压控制）领域具有优势。瑞萨电子认为，Intersil的能力完全可以转移到车载领域。此外，电压控制半导体是“匠人领域”，需要极强的专业知识和技术积累，这使得后进者很难追赶。通过收购进入这一领域，是一个非常明智的战略选择。

存储芯片是中国另一个被寄予希望的突破口。这是因为存储芯片产量大，每年的出货量占到全球芯片产量的三分之一。其次，存储芯片更加标准和通用，对生态要求远不如计算芯片。

但存储芯片市场格局高度寡头化，主要被三星、SK海力士、美光等少数几家存储芯片厂家所把持，中国存储芯片的自给率不到5％。

2016年，中国三大存储芯片厂商浮出水面，分别是清华紫光集团出资的长江存储科技有限责任公司、合肥长鑫存储技术有限公司，以及福建省晋华集成电路有限公司。其中，长江存储负责研发生产3D NAND Flash（闪存）芯片，合肥长鑫负责研发生产移动式DRAM（内存）芯片，福建晋华负责研发生产利基型DRAM芯片。

截至目前，长江存储的NAND Flash研发进展顺利。相比之下，DRAM芯片的研发进度则有些滞后。

中国内存产业目前面临的最大挑战是如何加强实力。如果能够收购全球三大DRAM公司中的任何一家，就能够切实进军并掌控DRAM产业。但在当前国际形势下，此类跨国收购几无可能。

因此，最具现实意义的路线是加强技术人才招聘。此前，韩国三星就曾以高薪将日本技术人员招聘至公司，提升了公司整体技术水平。

2.设备企业：寻找收购或合作契机

半导体设备企业大致可分为“光刻设备企业”“镀膜沉积/刻蚀等其他设备企业”等。

通观整个半导体行业，设备的客户黏性很大，一旦签约，很难被替换。

在迅速崛起的中国半导体市场，如果能够提供从i-line到沉浸式ArF的全线服务，构筑自己的优势定位，就能与客户公司一起积累技术知识，最终具备在全球范围内竞争的技术能力。

为了实现这一目标，科尔尼认为，中国光刻设备行业下一步可考虑通过部门收购或者人才招聘引进的方式获取相关技术。

和光刻设备行业类似，中国在镀膜沉积、刻蚀等领域也不具备国际最先进的技术。也就是说，他们无法处理需要精细加工的关键工艺，因此开发能够处理这些工艺的干式蚀刻技术和ALD设备就成为当务之急。

外部合作仍然是技术强化的较好选择。

近年来，在刻蚀和镀膜沉积等关键工序中，上下游工序连接性的重要性不断被提高。如果一家公司能同时拥有刻蚀和镀膜沉积的高水准设备，则会是一大优势。和光刻设备行业一样，如何利用自己的优势，提前进入还在成长期的中国市场，建立自己的竞争优势，是一个关键战略。

3.材料企业面前的两大趋势

半导体材料大致可分为前端晶圆制造材料和后端封装材料。其中，晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、抛光液等，封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、热接口材料等。

晶圆是制造半导体的关键材料。随着半导体生产技术的不断提高，晶圆整体向大尺寸方向发展。8英寸与12英寸是目前晶圆的主流尺寸。

SEMI的数据显示，2017－2020年间，全球投产的半导体晶圆厂有62座，其中有26座设于中国内地。但晶圆的国产化比例仅有5％－10％，特别是供尖端领域使用的12英寸晶圆，才初步形成商业化供给。

科尔尼认为，中国不仅有必要建立自己的大型晶圆厂，保证相应的产量、质量和成本水平，还应加快整合中国境内8英寸与12英寸的晶圆厂，建成有竞争力的大型晶圆厂商。

封装材料包括电子特气、CMP抛光材料、光刻胶等，在中国似乎都有供应商，但尚未对全球巨头构成威胁，其中一个原因可能是材料比设备和器材更难进行逆向工程开发，很难后来居上。

在这种情况下，科尔尼认为，必须抓住当前封装材料领域的两个重要趋势。

第一大趋势是，人们将越来越看重材料与关键工艺之间的契合度。这意味着，通过收购和整合国内外相关企业，获取丰富的产品线将变得非常重要。

第二大趋势是，材料企业正在摆脱“按照客户提出的规格书开发材料”的主流工作方式，主动参与到生产工艺开发及规格书确定的过程中，根据需要与设备商进行合作。中国的材料厂家也需要与设备厂家多开展协作。