動搖全球IC供應鏈的中國半導體自造之路
2019-03-10 09:52:36 ctimes中國制造的電子產品在全球市場已逐漸嶄露頭角，但用于制造產品的半導體組件，大多得仰賴進口，根據統計中國對半導體組件的需求量占全球總值的四成，但自給率只有一成，已是當前全球最大的組件進口國。 為降低進口需求，半導體產業為其中重點發展項目之一。
芯片生產主要的兩大元素分別是資本與技術，中國在2014年成立「大基金 （國家集成電路產業基金）」，首波募資金額高達1,372億人民幣，重點投資項目包括芯片制造業，設計、封裝測試、設備和材料等產業， 去年又加碼募集第二波基金，規模可望破1,500億人民幣。 顯然對中國企業而言，在政府的支持下，資金需求不成問題，但技術就非單靠資本充足就可以取得。
本篇將從半導體產量、技術及市占率等三面向分析中國大陸半導體產業目前發展進程。 另外，本文也將探討身為市場后進者的中國大陸，如何利用各種措施，在已占有先驅優勢的全球半導體廠商中，擠入競爭激烈的半導體市場中，并試圖在其中占有一席之地。
加速廠房建置 產量從3%成長至20%
美中科技戰凸顯中國急需擺脫對半導體組件的進口依賴，而美國相繼祭出的各種阻撓手段，也顯示其懼怕中國可能掌控先進技術運用在軍事設備上，進而取代美國在全球的霸權地位。
根據IC Insights統計，截至2017年底，中國臺灣廠商晶圓產能占全球達21%， 中國大陸擁有的12吋晶圓產能目前只占全球9%，而中國大陸本地廠商僅生產3%的全球產量，但很快地這情況將改變。
根據SEMI統計，到2020年，中國大陸晶圓產能將會占全球產能的20%，而同時新廠計劃帶來大量的半導體制造設備需求，估計中國大陸將成為今年全球第二大的設備支出國，僅次于南韓。 中國大陸的設備支出成長率在2018年已高達65%，今年預期將達到57%，而所有新廠計劃中除了中國大陸廠商外，主要的國外半導體大廠都已紛紛到中國設廠，包括三星、SK海力士及英特爾。
以晶圓代工市占率分析，目前大陸臺灣地區晶圓代工廠（Foundry）的全球市占率約達六成，仍大幅領先中國大陸及其他地區。 技術領先是晶圓代工廠能持續擁有高市占率的關鍵因素。
目前臺積電擁有最新制程7納米，美國Global Foundries在財務考慮下已宣布展延7納米制程，中國的中芯國際技術仍大幅落后最新制程，去年成功試產14納米，據分析中芯至少尚需六年才能趕上先進技術。
然而在政府的大力扶植下，資金無虞的中芯國際，將會持續在技術上有更新突破，未來競爭力尚不容小覷。
切入3D NAND Flash技術 擺脫內存緊箍咒
向來呈現高度寡占的NAND Flash及DRAM內存市場，也是政府重點扶植發展項目。 將近99%的NAND Flash市場把持在前六大廠商中，同時南韓三星、SK海力士與美光共擁有將近九成DRAM市占率，預測中國大陸內存廠要想成為其中一員，恐怕不是那么容易，但目前似乎已逐步在3D NAND Flash 市場找到切入點。
中國大陸在2014年成立了三家內存廠，分別為長江儲存、合肥長鑫及福建晉華。 其中長江儲存在母公司紫光集團積極向外洽談技術合作與授權的條件下，已成功在2018年首度小型量產32層3D NAND芯片，并將繼續研發下一代64層芯片。
圖1 : NAND Flash制程技術進程
而另外兩家中國大陸DRAM廠，情況似乎就不這么樂觀了。 雖然在前年宣告，根據規劃時程可望于今年上半年量產，當時媒體號稱2019年將是中國內存生產元年，但在美國祭出出口禁令及智財權與營業秘密的訴訟下，恐怕將嚴重影響原訂量產期程。
事實上，產業觀察者普遍認為中國大陸內存廠除非透過與其他領先廠商的技術合作，或冒險游走專利侵權邊緣，否則要成功生產DRAM的心愿不大可能達成。
值得一提的是，近年異軍突起的中國大陸芯片設計商，在全球的市占率從2010年的5%，到2017年已上升到11%，收益也在去年首度超越臺灣地區。 在全球50大IC設計公司排名中，2017年已有10家中國公司名列其中，相較于2009年僅有1家入列，其快速的成長速度，已經成為中國大陸半導體產業中的重要一環。
積極采取企業并購 引發憂慮
并購向來為科技公司取得技術的最快途徑，對中國大陸而言亦不例外。 過去幾年，由于更復雜IC的需求，設計研發成本不斷上升，創下了全球IC產業并購總額新記錄。
圖2 : 新半導體設備支出
根據IC insights統計，在2015年之前平均年總并購價值相當于126億美元，但 2015當年度并購總額創下歷史新高，高達1073億美元，到2016年總額仍高達593億美元。 而中國在這兩年間亦大量收購其他公司的資產和技術，共占全球并購總值的4.1％，約為83億美元。
但中國大陸對外并購總額到了2017年已明顯下降，因為各國政府對中國透過并購取得技術的手法，開始感到懷疑與擔憂。 早在奧巴馬時期就以國家安全為由，阻撓中國并購德國設備商Aixtron，到了特朗普當選美國總統后，除阻止私募股權公司Canyon Bridge Capital Partners收購美國芯片制造商Lattice。
情況不只發生在美國，歐盟也開始對中國投資及并購案件加緊審查力道，近期歐洲議會通過最新法律草案，對外國對歐洲產業進行投資時將采取嚴加審視，新法案雖未針對中國，但明顯是對中資陸續的并購案感到疑慮。
高薪招募半導體人才 臺、日、韓為主要標的
人才短缺也是中國大陸發展半導體正面臨的巨大挑戰。 根據中國大陸在去年8月發表的「中國集成電路產業人才白皮書」指出，至2020年中國大陸半導體產業人才需求約72萬人，屆時人才缺口將達32萬人，使得中國大陸不得不向外尋求資源，招攬外國半導體產業人才，目標包括南韓、日本及臺灣等亞洲國家， 由于具有相同文化與語言的背景下，相較其他兩國，臺灣地區有較多資深工程師選擇跳槽到中國大陸半導體廠。
在龐大政府資金支持下，中國大陸廠商往往透過優渥薪資及各種補貼，成功吸引許多臺灣工程師進入中國勞動市場。 不僅招攬資深工程師，自2015年高啟全選擇投身中國紫光集團后，緊接著后陸續數字資深經理兼執行長也決定離開臺灣，轉戰服務于中國廠商。
圖3 : 邏輯芯片制程技術進程
