半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的突變（二） 中國半導(dǎo)體行業(yè)的特征

　　上回我們簡單地回顧了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史，在繼續(xù)分析中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)特點之前，我們必須先了解一下半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的簡單流程，雖然對于非半導(dǎo)體行業(yè)的讀者來說應(yīng)該是非常枯燥的，但對于看清半導(dǎo)體行業(yè)的整個格局是十分重要的。還有一點也是必須聲明一下，筆者是學(xué)經(jīng)濟學(xué)的，專業(yè)也是宏觀經(jīng)濟，對半導(dǎo)體應(yīng)該可以用一竅不通來形容，在制造工藝方面比我了解很多的讀者大有人在，寫這些技術(shù)的初衷只在對行業(yè)進行了解，如有不足或錯誤之處敬請諒解。

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

　　在半導(dǎo)體行業(yè)，企業(yè)的專業(yè)化垂直分工已經(jīng)成為主流，專業(yè)從事芯片設(shè)計的企業(yè)被稱為Design House，這類企業(yè)自身一般沒有生產(chǎn)流水線，生產(chǎn)幾乎都是外包，自身沒有生產(chǎn)流水線企業(yè)被稱為無生產(chǎn)線(Fabless)企業(yè)，這在半導(dǎo)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(shè)計工序的企業(yè)且自身沒有生產(chǎn)流水線。高通和博通也是這類企業(yè)。像臺灣著名的半導(dǎo)體生產(chǎn)商臺積電(TSMC)就是晶圓加工的專業(yè)生產(chǎn)廠商，它們有的甚至沒有自己的品牌，專職為其他公司生產(chǎn)半導(dǎo)體元件，這類公司又被稱為代工廠(Foundry)，除了臺積電以外，臺聯(lián)電和中芯國際也是此類企業(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(shè)計到測封三道工序完全在同一企業(yè)內(nèi)完成，像半導(dǎo)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，所以對一個新參的后發(fā)企業(yè)來說很少采用。

　　在半導(dǎo)體生產(chǎn)的三類企業(yè)中，大體上設(shè)計工序的企業(yè)技術(shù)含量最高，代工廠居其二，而后道工序的封測企業(yè)屬于勞動密集型，技術(shù)含量最低。當然，半導(dǎo)體行業(yè)生產(chǎn)鏈中還包括原材料供應(yīng)商和生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商，有些供應(yīng)商，特別是半導(dǎo)體設(shè)備的供應(yīng)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(shè)備供應(yīng)商，我們將會在以后的連載中再次提到。

　　在簡單了解了半導(dǎo)體的生產(chǎn)工藝以后，讓我們再來觀察一下中國半導(dǎo)體行業(yè)的現(xiàn)狀。根據(jù)Gartner 的統(tǒng)計，2013 年全球半導(dǎo)體封裝與測試行業(yè)市場規(guī)模為498 億美元，占全球半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模比值為16.4%。過去五年，封裝測試環(huán)節(jié)在整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)值占比一直非常穩(wěn)定，始終保持在16%-17%這個穩(wěn)定區(qū)間。據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2013 年國內(nèi)集成電路封裝與測試市場規(guī)模為1100億，同比增長6.1%，近十年年復(fù)合增長率高達16.3%，遠高于全球半導(dǎo)體封測行業(yè)的增速。2013 年國內(nèi)封測行業(yè)產(chǎn)值占到半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)值的44%，并且在過去十年此比例始終保持在40%以上的高水平。

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

　　那么在技術(shù)含量最高的芯片設(shè)計環(huán)節(jié)怎樣呢?和我們想象的恰恰相反，中國的芯片設(shè)計一直高速迅猛發(fā)展，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)增速最快的一個領(lǐng)域。據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會統(tǒng)計，2013年國內(nèi)芯片設(shè)計市場規(guī)模已經(jīng)為809億，較2004年增長了近10倍，年復(fù)合增長率為29%，是國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)增速的2.5倍。在半導(dǎo)體生產(chǎn)的三個工序中，2004年芯片設(shè)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(shù)字大家一定會立刻明白，中國半導(dǎo)體行業(yè)的弱點在在前道工序的晶圓加工這一環(huán)節(jié)，中國的半導(dǎo)體行業(yè)的現(xiàn)狀形象地說應(yīng)該是"頭尖、腳粗、腰極細"的扭曲格局，而且和國內(nèi)需求相比產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)能力完全脫節(jié)。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(shè)計不錯我們會感到欣慰，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(yīng)該是中國人的最強項，難道中國就沒有努力過嗎?政府就沒有政策傾斜過嗎?答案還是NO!只是努力的結(jié)果不盡人意。下回我們來看一下中國最大的晶圓生產(chǎn)企業(yè)中芯國際這個典型例子，分析一下晶圓加工工序為什么會成為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的死結(jié)。