“特色工藝”集成電路制造市場廣闊
近期8英寸集成電路制造產能頻頻告急，其中不乏“特色工藝”集成電路產品。與大眾熟知的邏輯計算、存儲器等芯片不同，“特色工藝”集成電路并不依賴先進制程和高端設備，被認為是國內集成電路產業發展的另一個重要方向。
中國證券報記者梳理發現，近兩年國內新增多條8英寸及12英寸“特色工藝”集成電路制造產能，產品包括功率器件、模擬芯片、射頻器件、MEMS及傳感器等。隨著新能源汽車、5G、物聯網等領域應用發展，“特色工藝”集成電路有望繼續維持高景氣度。
可“另辟蹊徑”
1965年，戈登·摩爾根據自己產業經驗以及貝爾實驗室晶體管技術寫了篇文章，推算出了“摩爾定律”——預測芯片中的晶體管數量每年會翻番，10年后他又將每年翻番改為了每兩年翻番。這條“摩爾定律”，指導了全球整個集成電路產業的發展。
“摩爾定律”是集成電路技術發展的一條主線方向，按照這一方向，芯片里的晶體管不斷做小，集成度越來越高，價格也不斷降低。時至今日，芯片制程線寬從130nm一路縮小到7nm，全球最優秀的芯片制造企業臺積電已經率先宣布量產5nm，并公布了3nm、2nm的生產計劃。
但集成電路技術發展還有“摩爾定律”之外的另一條發展方向，也就是被業界一般稱之為“特色工藝”集成電路方向，也稱為“非摩爾定律”發展方向。
國內一位專注“特色工藝”集成電路制造的專家在接受中國證券報記者采訪時介紹，“特色工藝”集成電路往往在材料、工藝、器件結構與功能等方面與標準邏輯計算或數據存儲不一樣，其追求的也不是線寬的不斷縮小，而是需要滿足現實世界不同的物理需求，提供不同的特殊功能，比如信號的感應、放大、轉換、分隔、輸出等；具體產品類別也很多，包括BCD、圖像傳感器、功率器件、IGBT、電源管理芯片、射頻器件/無線技術、微機械系統/傳感器、嵌入式存儲器、新型存儲器等。
上述專家認為，與遵循“摩爾定律”的先進工藝相比，“特色工藝”集成電路制造不依賴納米尺度的先進制程，也就不依賴于高精度的高端設備，尤其是納米精度的光刻機，因此建線的投入要求相對來說較低，國內生產的很多設備和材料都有望滿足基本的制造需求。
此外，“特色工藝”集成電路領域也沒有形成像CPU或存儲器領域“一家獨大”的局面。例如，以模擬芯片市場來看，IC Insights數據顯示，2019年全球前十大模擬芯片廠商銷售了約342億美元，占據了62%的市場份額，排名第一的德州儀器（TI）以102億美元的模擬芯片銷售額占據19%的市場份額，并沒有形成絕對壟斷。因此，不少行業人士認為，“特色工藝”集成電路是一個種類眾多、應用強相關、與系統應用相關度高，且無絕對壟斷企業存在的市場，也成為中國芯片公司的另一個重要發展機遇。
不乏產能布局
遵循“摩爾定律”演進的先進工藝無疑是芯片產業發展的主戰場。為了搶占技術制高點，芯片設計及制造企業均需要投入動輒數百億的研發費用和資本開支。
由于巨額投入，能夠持續跟蹤“摩爾定律”的芯片制造企業越來越少。聯電宣布放棄12nm以下制程，格芯也表示停止7nm及后續制程研發。2020年英特爾發布二季度財報后，表示其7nm工藝制程時間推遲六個月。
不過，無論是先進工藝領域的佼佼者臺積電、三星，還是無力追趕先進工藝制程的聯電、格芯，都對“特色工藝”集成電路有所布局。
國內聚焦“特色工藝”的集成電路IDM企業士蘭微(行情600460,診股)董事長陳向東表示，較先進工藝而言，“特色工藝”投入不算大。據介紹，“特色工藝”的半導體產品研發是一個綜合性的技術活動，涉及到工藝研發與產品設計研發多個環節。“特色工藝”的競爭點在于工藝的成熟度和穩定性、工藝平臺的多樣性，以及產品種類的豐富程度等。
發展“特色工藝”似乎成為了業內共識。近兩年來中國大陸芯片制造生產線“遍地開花”，其中很多都是“特色工藝”生產線。國內領先的芯片制造企業在努力追趕“摩爾定律”先進制程的同時，“特色工藝”也是發展重點。
華虹集團在堅持8英寸生產線的同時，還在無錫建設了12英寸“特色工藝”生產線，一期項目總投資約25億美元，工藝等級90nm至65nm、月產能約4萬片，將主要支持5G和物聯網等新興領域的應用，今年年初首批功率器件產品已經實現交付。
中國證券報記者梳理發現，近兩年國內新上的不少芯片制造產能大多瞄向“特色工藝”。例如，士蘭微在廈門新建了12英寸“特色工藝”芯片生產線，今年5月10日已經正式通電，預計年底實現通線。廣州粵芯半導體打造的月產4萬片的12英寸生產線，一期投資135億元，主要著力“特色工藝”，產品包括模擬芯片、分立器件、圖像傳感器等。中國電子信息產業集團旗下華大半導體與上海臨港(行情600848,診股)等合力打造積塔半導體8英寸至12英寸“特色工藝”生產線項目，總投資359億元，重點面向工業控制和汽車電子、電力能源等高端應用。2020年6月30日，積塔半導體一階段8英寸“特色工藝”芯片生產線宣布正式投產。
此外，中芯國際(行情688981,診股)創始人張汝京打造的青島芯恩，主要產品包括MOSFET、IGBT、BCD等。其官網信息顯示一期總投資約80億元，2020年底一期8英寸芯片產線將整線投產。
梳理這些“特色工藝”集成電路產線可以發現，現階段投產以及即將量產的產能以8英寸為主，12英寸還是少數。8英寸具有設備成本較低、工藝相對成熟穩定、設備軟件升級較少受原廠控制等優勢。不過，專家也表示，雖然“特色工藝”不追求線寬，但線寬越低，就越能控制批量生產成本。
需求廣闊景氣度高
對于上述新增的“特色工藝”產能，芯謀研究首席分析師顧文軍強調，不用擔心產能過剩，甚至隨著新能源汽車、5G、物聯網等領域發展，國內“特色工藝”產能還會供不應求。
8英寸芯片制造產能從2019年多攝像頭手機帶動CMOS圖像傳感器需求提升開始便一路維持高景氣度。5G、物聯網、多攝像頭手機等新技術、新終端，持續為“特色工藝”市場注入增長動能。根據券商調研和上市公司公告，華虹半導體三條8英寸產線月產能為18萬片，全部滿負荷運行；華潤微(行情688396,診股)三季度以來8英寸產線滿載，整體產能利用率在90%以上。
賽迪顧問分析師呂芃浩表示，5G的商用對射頻芯片需求、物聯網對傳感器和藍牙芯片的需求、新能源汽車對功率器件和傳感器的需求、智能手機和機器視覺對圖像傳感器的需求都會是未來的市場爆發點。
市場供不應求、不需要先進工藝，但并不意味著“特色工藝”的門檻就低。前述“特色工藝”專家強調，“特色工藝”產品面很寬，工藝也沒有絕對的路線標準，但是這并不意味著“特色工藝”技術含量低、可以輕松“后來居上”，“我們在中低端‘特色工藝’芯片產品上的優勢很大，可是高端的產品還是有較大差距，比如與英飛凌做的中高端IGBT產品，我們確實還有不小的差距。”
IGBT是功率半導體器件的一種，受益于新能源汽車及工業領域需求的大幅增長，IGBT市場規模正在迅速擴大。2019年中國IGBT市場規模為22.14億美元，年復合增長率為14%，增速高于全球水平。在國內，中車時代電氣、比亞迪(行情002594,診股)、華虹半導體、華潤微等廠商對IGBT器件均有產能布局，不過，英飛凌、三菱電機、安森美等國際廠商仍壟斷著絕大部分高端IGBT的份額。