28纳米仍是中国大陆晶圆厂攻坚点

  现在，占据媒体头条的新闻多是有关英特尔、三星、台积电量产10nm工艺，甚至7nm、5nm开发进展的消息，然而尖端工艺并不是晶圆制造的全部。虽然高端市场会被10nm以及14nm/16nm工艺占据，可是40nm、28nm等并不会退出，相反28nm工艺现在仍然是台积电的营收主力。中国大陆半导体厂商想要发展晶圆制造，快速攻克并且站稳28nm将是极为关键的一步。

  近来，我国台湾地区代工厂抢攻大陆市场的步伐正在加速。依据相关报道，台积电加紧了南京12英寸厂的建设，同时还与众多供应商接洽，希望能一同到南京设厂支持。根据记者的了解，现已有家登精密等多家供应商决定到南京设厂，预计2018年台积电的16纳米FinFET工艺将加入生产，规划月产能2万片。

  至于联电，今年2月已实现14nm的量产，这就使其有机会将厦门联芯的晶圆工艺推进到28nm节点，更进一步抢占大陆手机和网通芯片市场。日前，有消息称联电厦门12英寸厂获得展讯和联发科的40纳米工艺订单，不排除这两家IC设计厂商后续将28纳米订单交由联电厦门厂完成。

  尽管当前智能手机市场增长放缓，但是全球移动智能终端产品的总需求量依旧可观，尤其是苹果、华为等厂商下半年旗舰智能手机将陆续登场，必将带动对先进工艺的需求。台积电2016年财报显示，先进工艺占其晶圆代工收益的56%，其中16nm/20nm工艺、28nm工艺占营收的比重分别为31%和25%。可见，先进工艺是半导体代工市场的主力，也是一线晶圆制造厂竞争的焦点。

  目前，台企积极抢占大陆市场，先进工艺正是其主要依托。联电CEO颜博调，14纳米FinFET工艺效能竞争力已达业界标准，速度比28nm增快55%，闸密度达两倍，而且芯片功耗也较28nm减少约50%。

  去年以来，在“国家集成电路产业高质量发展投资基金”与地方政府的支持下，国内最大的两家晶制代工企业中芯国际和华力微开始大举扩张产能。中芯国际宣布将在上海投资兴建新一座月产能7万片的12英寸厂，在深圳建设一座月产4万片的12英寸厂。华力微也启动二期建设项目，投资建设一座月产能4万片的12英寸厂。

  兴建12英寸厂自然以先进工艺为前导。根据中芯国际与华力微的规划，两者均计划先期发展28纳米工艺，进而向14纳米推进。其中，中芯国际已于2015年宣布28nm进入量产；而根据报道，华力微亦将于2017年进入28纳米量产。

  “中国做大做强半导体产业，必须在先进工艺上取得突破，而要做好先进工艺的晶圆制造，就首先要在28纳米站稳脚跟。光刻工艺尺寸缩小是半导体产业的主要推动力之一，如今在光学光刻中，采用193纳米的浸液式方法到28纳米己是终点，如要继续往下走，一定要采用两次图形曝光等技术（double patterning，简称为DP）。从这个意义上来讲，28纳米的综合成本是最低的，也使它成为名符其实的长节点。”半导体专家莫大康告诉记者。

  华力微总裁雷海波也表示：“不仅通信芯片及RF芯片等标准逻辑工艺平台能够使用28纳米，未来28纳米平台也可以开发特色工艺。”

  在此情况下，台湾半导体厂积极抢进大陆市场，意图对大陆厂商筑起先进工艺高墙，那么28纳米就成为最重要的一个节点。中国大陆厂商要做强半导体制造也必须首先攻克28纳米。

  “问题是大陆厂商在开发量产28纳米的过程中，迄今为止并不顺利。”莫大康认为，“与台积电相比，中芯国际28纳米的量产爬坡的周期显得有些长了。”台积电从2011年第四季度开始推出28纳米，2012年第四季度28纳米在其公司营收中的占比已经提升到22%。而中芯国际，2015年28nm工艺只带来了0.3%的营收，去年年底这一比例提升到3.5%。按照中芯国际的计划，2017年预计会提升到7%～9%。

  “投入不足是我国晶圆厂推进28纳米周期过长的根本原因之一。”莫大康认为。28纳米本身技术难度就很大，同时HKMG工艺涉及材料组分的组合变化，有必要进行大量实验，收集数据与摸索，这些工作都既需要一些时间又要消耗大量的资金。

  另一个因素是人才的不足。开发高端工艺，需要资本与技术的双轮驱动，对于现在的中国厂商来说，资金不再是其发展的最大瓶颈。人才，特别是高端人才需要长期培养，需要经过长期的实践经验，才能成长起来的。挖人并不能完全解决问题。

  “为此，中国半导体厂商要舍得投入资金和人力成本，尽快把28纳米的产量拉高起来，同时向14纳米等节点挺进。否则量产周期过长，将给竞争对手抢市的机会。”莫大康认为。

  据报道，受联发科、高通和展讯等手机芯片厂在28nm制程需求强劲影响，台积电已经决定今年仍将扩大28纳米产能，预料单月产量将由15万片再扩增至18万片，增幅达20%。而2016年中芯国际28纳米晶圆产能全球占比不足1%，与28纳米工艺市占率分别为66.7%、16.1%与8.4%的前三大代工厂台积电、GlobalFoundries、联电仍有较大差距。

  “28纳米的成功需要一片一片硅片的通过，尤其是从那些失效的圆片中来总结经验与教训。相信通过个人的力量我们肯定能迈过28纳米制程的坎，迎接中国芯片制造业的另一个高潮到来。”莫大康表示。（陈炳欣）

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