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　　原標題：中芯國際能否追上臺積電？解碼“唯一追趕者”落后之謎與希望之光

　　每經記者 朱成祥    每經編輯 魏官紅    

　　如果半導體行業有朋友圈，那一定被國務院于8月4日發布的史詩級利好政策刷屏了，而被@次數最多的，當屬中芯國際。

　　畢竟，十年免征企業所得稅的優惠，中芯國際唾手可得。

　　自華為事件之后，國內芯片行業快速升溫，企業估值迭創新高。作為全球第四大晶圓代工廠，也是第六家掌握14納米制程的晶圓制造行業企業，中芯國際受到投資者的廣泛關注。

　　7月16日，中芯國際（688981，SH）登陸科創板，當天市值迅速突破6000億元，躍升為科創板第一股。一出場便光彩照人，贏得萬眾矚目。

　　如今，受政策利好影響，中芯國際的崛起仿佛近在眼前。可在這樣一個資本密集型和技術密集型行業，不得不面對強者恒強的現實，要想奔跑，既需要巨額資本投入，也需要攻破層層技術挑戰。

　　不可否認，中芯國際與臺積電等國際先進企業在先進制程上仍存在差距：臺積電已量產5納米，中芯國際尚停留在量產14納米。雖然十余年前，中芯國際曾一度大幅縮小與臺積電的差距，但在經歷與臺積電的專利大戰、靈魂人物張汝京出走，管理層內斗之后，元氣大傷。

　　2017年，曾在臺積電和三星就職過的梁孟松加入中芯國際任聯合首席執行官兼執行董事，帶領公司又踏上了追趕之旅：增資中芯南方，2019年量產14納米，研發N+1、N+2工藝……隱隱可見希望之光。

　　貨幣單位：億元人民幣   

　　數據來源：中芯國際招股書、公開資料整理

　　誰與爭鋒：7納米“唯一追趕者”

　　最近，中芯國際“有點忙”。

　　先是拿下了華為海思14納米的訂單，接著又斥巨資購入設備增加產能。最令外界關注的是，7納米似乎也指日可待。

　　要知道，目前全球能夠提供7納米及7納米以下先進制程工藝的廠商（包括代工廠和IDM）僅有臺積電和三星。而不同廠商的命名規格不盡相同，英特爾當下最先進的是10納米制程。不過，英特爾的10納米制程晶體管密度卻是介于臺積電7納米和7納米EUV之間。

　　因此，若以臺積電7納米為統一標準，那上述先進制程領域的入局者也僅有臺積電、英特爾和三星。并且，隨著先進制程不斷演進，資金、技術壁壘也呈現出不斷提高的趨勢，晶圓制造行業先進制程“玩家”也會越來越少。

　　“晶圓制造，也就是我們常說的芯片制造技術，其技術難度之大，復雜程度之高，科技含量之多，號稱‘人類科技精華’，是人類工業制造的皇冠。”品利基金半導體投資經理陳啟如是描述。

　　如今，掌握14納米工藝節點的廠商有臺積電、英特爾、三星、格羅方德、聯電和中芯國際。而在7納米制程角逐中，格羅方德和聯電相繼“掉隊”。

　　2018年，格羅方德宣布放棄7納米研發；同年，聯電宣布放棄12納米以下（即7納米及以下）的先進制程投資。

　　彼時，中芯國際尚未量產14納米。但在2017年梁孟松加入后，中芯國際進步神速。

圖片來源：中芯國際官網截圖

　　2019年第四季度，中芯國際量產14納米制程，并宣布正在全力研發N+1、N+2工藝。

　　據梁孟松此前介紹，N+1工藝相比于14nm性能提升20%、功耗降低57%、邏輯面積縮小63%，SoC面積縮小55%。

　　在陳啟看來，N+1工藝性能應該介于14納米和7納米之間。“業內傳聞為12納米，不過這沒有得到中芯國際的官方確認。”

　　相比N+1工藝，N+2工藝的性能和成本都更高，但具體技術細節尚未公布。陳啟表示：“業內傳聞（N+2）是一種定制化的7納米，大致相當于臺積電第一代7納米工藝，對標臺積電N7工藝。”

　　Gartner研究副總裁盛陵海則直接表示：“N+1差不多是8納米，N+2就是7納米了。”

　　由此看來，中芯國際確實在積極研發7納米制程。且格羅方德、聯電兩方已放棄7納米的研發和投資，中芯國際因而成為7納米先進制程“唯一的追趕者”。

　　另外，考慮到三星、英特爾均為IDM企業，中芯國際便也成為臺積電在晶圓代工先進制程領域的“唯一追趕者”。

　　對于先進制程入局者越來越少的趨勢，盛陵海認為：“每一代新工藝需要的投資金額越來越多，因此市場上逐漸只有前幾位才有足夠的市場份額和利潤支持下一代技術的投資。而技術又需要積累才能推動下一代的開發，很多公司的技術如果不能支持其盡快推出新工藝，要么只能停留在老工藝不升級，要么就退出市場。老工藝不是不賺錢，也是可以維持的，但是后續發展就沒有很大的機會了。”

　　追趕者往事：因專利訴訟惜敗？

　　事實上，2006年至2009年間，中芯國際就曾奮力追趕臺積電，并一度看到希望的曙光——其65納米小幅落后于臺積電，45納米與IBM合作，進一步縮小了與臺積電的差距。

　　只是在黎明到來之前，慘敗于專利訴訟。

　　對于中芯國際落后于臺積電，陳啟分析稱：“臺積電對中芯國際發起了兩次專利訴訟，中芯國際都沒能勝訴，第二次（訴訟）甚至導致中芯國際創始人張汝京出走，主心骨一走，（軍心）就渙散了。”

　　2005年，臺積電試產65納米制程，2006年第四季度開始量產；中芯國際則于2007年掌握了65納米制程，其2007年第四季度財報顯示：“中芯國際向全球客戶提供0.35微米到65納米及更先進的晶片代工服務。”

　　2007年10月24日，中芯國際與Spansion（飛索半導體）簽署晶圓代工協議，生產300mm（12英寸）、65納米MirrorBit產品。Spansion是由AMD和富士通整合各自閃存業務合并而成，為全球知名NOR型閃存廠商。可以看出，彼時中芯國際65納米制程已經獲得國際半導體設計巨頭的訂單了。

　　中芯國際在65納米制程節點與臺積電展開激烈競爭的同時，也在迅速布局45納米制程。2007年12月，中芯國際與IBM簽訂45納米Bulk COMS技術許可協定。

　　然而，2009年，中芯國際的追趕形勢陡然生變。

　　早在2003年12月，臺積電就提起訴訟，稱中芯國際侵犯其若干專利。2005年1月，中芯國際一度與臺積電達成和解，可臺積電于2006年8月再度發起訴訟，理由是中芯國際違反和解協議。臺積電認為，中芯國際將臺積電的商業機密運用于制造0.13微米或更小之工藝產品。

　　2009年9月，中芯國際與臺積電達成和解，以解決與臺積電所有未決訴訟。和解條款包括中芯國際向臺積電支付2億美元，并向臺積電授出17.89億股中芯國際股份（截至2009年10月31日，占中芯國際總股本的8%），另外可按1.30港元/股價格認購6.96億股中芯國際股份，股份發行生效后，臺積電將取得中芯國際已發行股份10%的擁有權。

　　這次和解，解決了中芯國際與臺積電長達6年的訴訟大戰，臺積電則成為了中芯國際第二大股東，其持股比例僅次于大唐電信科技產業控股有限公司（以下簡稱大唐控股）。

圖片來源：中芯國際公告

　　雖然專利訴訟糾紛告一段落，但客觀上也導致了中芯國際管理團隊分崩離析。

　　和解達成后不久，2009年11月10日，中芯國際公告稱，張汝京卸任公司執行董事、總裁兼首席執行官，上述職務改由王寧國擔任。

　　張汝京是中芯國際創始人，其擁有30多年的半導體制造與研發經驗，曾在美國德州儀器工作了20年，期間成功地在美國、日本、新加坡、意大利及中國臺灣地區創建并管理10多個晶圓廠的技術開發及運作。

　　1997年，張汝京離開德州儀器，回到中國臺灣創立晶圓代工廠世大半導體，向臺積電發起挑戰。但世大半導體于2000年被臺積電并購，張汝京只能黯然離開。

　　可他并沒有心灰意冷，而是帶領上百名中國臺灣工程師在上海創立了中芯國際。

　　于中芯國際而言，張汝京是創始人，同時也是靈魂人物。

　　王楊之爭：錯失發展機遇

　　2009年，靈魂人物張汝京離開后，中芯國際與臺積電在制程上的差距也越來越大。西南證券研報顯示，90納米中芯落后臺積電1年，65納米落后兩年，40納米落后三年，28納米整整落后6年。

　　對于個中緣由，盛陵海認為：“中間有段時間管理層換人，導致戰略方向改變、投資不持續。另外，國家層面一開始也沒有那么重視（晶圓制造）。”

　　陳啟也持類似觀點：“張汝京出走之后，中芯國際內部矛盾爆發，比如著名的‘王楊之爭’，加上老董事長江董（江上舟）離世，群龍無首，導致中芯國際高層動蕩、陷入混亂，從而無法凝聚力量。”

　　2010年2月9日，中芯國際一口氣任命了三位高管，即商務長季克飛、營運長楊士寧和財務長曾宗琳，由此也確立了后張汝京時代的管理架構。

　　“王楊之爭”又是怎么一回事呢？

　　這就要談到中芯國際時任總裁王寧國和時任營運長楊士寧了。

　　王寧國曾長期就職于半導體設備巨頭應用材料(AppliedMaterials)，主導過多項技術開發，為半導體制程設備技術帶來許多成功的突破。楊士寧擔任特許半導體首席技術官期間，也成功使該公司市場占有率快速提升。

　　可以說，兩人在加入中芯國際之前，在半導體行業享有盛名，二人合作本是絕配。

　　楊士寧加入中芯國際，是因為特許半導體遭格羅方德收購，他的加入也帶來了一批晶圓代工行業人才。但王寧國更信任的，是一批來自中國臺灣的人才，比如季克飛、曾宗琳。

　　雙方合作期間，無硝煙的商場上暗流涌動，矛盾也不斷激化，最終在2011年6月舉行的股東大會上爆發。因大股東大唐控股反對，王寧國落選執行董事。2011年7月，王寧國從中芯國際離職，2011年8月，楊士寧也選擇了離職。

　　王楊二人相繼出走，對中芯國際的損失是巨大的。在王寧國離開后，季克飛、曾宗琳等一大批中國臺灣高管、技術人員也陸續出走。

　　員工待遇不高：“斯米克”成跳板？

　　專利訴訟、高管內訌，中芯國際這個“戰場”，成了最大的輸家，公司逐漸落后于臺積電等一線晶圓工廠。

　　而員工待遇相對不高，則是導致中芯國際落后的另一重要原因。

　　陳啟表示：“中芯國際不合理的薪酬體系導致人員流失率非常高。外界調侃中芯國際是‘斯米克血汗工廠’、‘培訓中心’，是一個‘四不像’的公司。像外企，又不是外企，不是國企卻受到體制內的影響，但也非單純的民企，在不合理的制度下，公司挖不到人、也留不住人。”

　　中芯國際制程工程師馬斯偉（化名）對《每日經濟新聞》記者講述了公司的薪酬情況。他在研究生畢業后來到中芯國際上海晶圓工廠工作，目前稅前月薪不足1萬元，一年14薪。公司會給工程師提供兩人間宿舍，員工每月需繳納500元房租，食堂就在辦公樓里，工作餐會有餐補，一餐補貼15元。若計算上餐補，預計中芯國際普通研究生畢業的制程工程師稅前年薪不超過15萬元。

　　據馬斯偉介紹，中芯國際工作電腦屏蔽外網，很多部門將手機直接鎖在柜子里，進車間一律不允許帶手機。

　　而與晶圓工廠相比，半導體設計行業薪資水平要高得多。一位研究生畢業兩年的半導體設計行業人士對記者表示，其一年稅后薪水為26萬元。

　　對此，馬斯偉表示：“從制造轉設計很難，設計工程師學的是微電子和編程，（我們）學的偏向于工藝制造。”對于自己的薪酬，馬斯偉表示：“在上海生存太難了，個人感覺公司流動性比較大。中芯平臺大，（很多人）來刷經驗。”

圖片

　　來源：中芯國際《2018年企業社會責任報告》截圖

　　根據中芯國際《2018年企業社會責任報告》，2018年度，公司員工流失率為22%。其中，上海流失員工占總流失員工的52.2%；30歲以下員工占總流失員工的79.3%。

　　技術瓶頸：一切難點都在于精準

　　雖然，專利訴訟、高管變動、人員流失帶來了很大影響。但對于中芯國際而言，制約其發展的痛點仍是技術。

　　作為7納米先進制程“唯一的追趕者”，中芯國際雄心勃勃，但攻破先進制程的難度難以想象。

　　“目前晶體的尺寸已經接近原子級別，技術難度已經超乎普通人的想象，因此主要難度還是在技術層面。”陳啟認為。

　　某晶圓工廠制程工程師羅斌（化名）從實操角度出發，形象地向記者描述了晶圓制造的難點：“芯片就像是一座大樓，你知道要做哪一樓，也知道用水泥，但你不知道水泥中的成分，以及水和泥的比例。”

　　“這就叫核心科技。”羅斌補充強調道。

　　一位半導體業內人士也持同樣的觀點：“很多時候，很厲害的技術可能初學者都能做到，但難就難在，從數以萬計的加工方法中將其找出來。探索核心技術如同隔了一張紙，捅破了什么都不是，難就難在找不到紙在哪兒。”

　　作為一線制程工程師，羅斌分析稱：“隨著制程的發展，每一個步驟的margin（可以理解為誤差范圍）都在變小。（晶圓制造）有很多關鍵步驟，比如SN partition mask是做電容的。SNC Partitiom mask就是SN Contact Partition Mask，如果SNC位置不對，你就連接不上SN，難在位置。再比如，SNC旁邊還有別的像Metal Contact等圖形，如果這些圖形太大或者太小，SNC就沒有了位置，也就是說每一步的尺寸也很關鍵，再者，如果SNC做得不夠長，也會導致連接不到SN，這些都是難點。”

　　其進一步舉例稱：“比如有一道步驟叫做GATE Mask，也就是課本上的柵極。Peri區都會有GATE，會有很多圖形。難點就是這么多圖形怎么才能做到應該做到的位置，并且不發生變形。”

　　羅斌總結稱：“一切的難點都在于精準。”

　　除了精準，晶圓制造還有著龐大的工作量。陳啟表示：“晶圓制造工藝主要包括光刻、刻蝕、薄膜沉積、清洗、摻雜、金屬互連和CMP拋光等幾十種工藝。在產線上重復數十次完成，工作量異常龐大，例如14nm大約需要1500+ 步驟才能完成。”

　　“每個細節都必須做到完美，才能保證良率。晶圓制造是設備、材料、工藝、技術的完整結合，所有工藝都非常重要。”陳啟補充道。

　　精準要求極高，流程步驟多，而各種工藝彼此之間的搭配相當復雜。集邦咨詢分析師徐韶甫對《每日經濟新聞》記者表示：“單單為了完成一層圖案就牽涉到數十道流程，而各個流程又會存在能否檢測的問題，有些時候不能在制作流程當下檢查是否有問題，要到后幾道流程發現問題了，再回推前面的狀況進行分析。”

　　徐韶甫告訴記者：“越先進的技術需要的開發時間越長，假設與先進業者的差距僅落后一代，但下一代技術開發所需的時間也不會因此而縮短。”

　　盛陵海曾對記者表示：“晶圓制造沒有什么技術不重要，但是最關鍵是光刻，刻蝕和檢測。”而光刻機，或將成為中芯國際未來發展的瓶頸。業內公認7納米仍可以使用DUV光刻機，但若發展7納米以下制程，必須使用EUV光刻機。

　　徐韶甫表示：“EUV已經被普遍用在7納米以下的節點，GAA又要使用在3納米以下的架構，憑借現在的邏輯制程來達到GAA的納米尺寸微縮，除了EUV外目前還是難有取代方案。”

圖片

　　來源：ASML官網截圖

　　早在2018年5月，中芯國際就已向荷蘭ASML訂購了一臺最新型的EUV光刻機，價值高達1.5億美元。然而截至2020年8月，中芯國際仍未收到ASML的EUV光刻機。

　　目前，中芯國際研發的N+2仍屬于7納米制程，若后續發展更為先進的制程工藝時，仍無法獲得EUV光刻機，恐將遭遇難以攻克的技術瓶頸。

　　希望之光：突破高資本、高技術壁壘

　　除了技術，巨額的資本投入，也對先進制程后入者帶來了極高的行業壁壘。集邦咨詢方面認為：“晶圓制造是資本、技術密集產業，每一代制程的研發與生產所需要投入的人力（人才）、資金、土地廠房（包含機臺）等皆需要大量的資本支出，同時也需要足夠的市場（客戶）來平衡其龐大的成本。”

　　特別是先進制程，研發投資尤高。徐韶甫補充表示：“隨著制程越來越先進，龐大的資本支出讓門檻越來越高，能進入先進制程的廠商也越少。加上晶圓制造需要長時間的累積，這讓后進者入局更加不易。”

　　陳啟也表示：“在半導體行業競爭格局中，經常出現‘強者恒強’的現象，行業老大吃肉，老二喝湯，老三吃剩下的。深究其原因，主要是行業龍頭擁有較多的資源，能夠集聚力量，不斷投入研發，擴大收入，擴大市場份額，越做越大，越做越強，導致后來者的競爭力根本無力追趕，陷入死循環。”

　　這意味著，晶圓制造行業的落后幾乎是永久性的，一旦放棄跟隨先進制程，落后的代差太大，后續想要追趕的技術難度將更高。

　　中芯國際的存在，無疑令中國大陸手握突破7納米先進制程的“鑰匙”。

　　而梁孟松的加入，為中芯國際按下了技術的“加速鍵”。

　　梁孟松曾經在臺積電和三星都工作過，來中芯國際已經是第三次做14nm FinFET工藝了，具有豐富的經驗。陳啟稱：“（FinFET技術發明人）胡正明教授曾是梁孟松的博士生導師，可以說梁孟松是胡教授最得意的門生。”

　　不管是14納米還是7納米，均使用FinFIT工藝，梁孟松作為胡正明的學生，又曾主導14納米FinFIT的研究，他的經驗對于中芯國際無疑十分重要。

　　信達證券電子行業首席分析師方競曾向記者強調梁孟松的到來對于中芯國際的改變。“梁孟松到來之前，中芯國際（與臺積電、三星）的差距是逐年拉大的。他到來之后，中芯國際的研發采取了跳代的方式，直接跳到14nm，之后繼續向N+1、N+2發展。”

圖片來源：中芯國際官網截圖

　　關于中芯國際今后的發展，其是否能在梁孟松的帶領下趕上臺積電等問題，《每日經濟新聞》記者于8月4日下午致電中芯國際媒體聯系人，并于8月5日發送采訪函，不過截至發稿尚未收到回復。

　　領路人有了，資金問題如何解決？

　　國家集成電路大基金、地方集成電路基金以及科創板……一項又一項利好正幫助中芯國際突破高資本壁壘。中芯南方為中芯國際7納米及以下制程的承載主體，2018年1月30日，中芯南方增資擴股，注冊資本由2.10億美元增至35億美元，注資者為國家集成電路大基金以及上海集成電路基金。

　　2020年5月15日，中芯南方再度簽署《增資擴股協議》，國家、地方集成電路基金再度注資，擬增資30億美元至65億美元。

　　2020年7月31日，中芯國際宣布與北京開發區管委會訂立合作框架文件，雙方有意就發展及營運該項目于中國共同成立合資企業。合資企業從事發展及營運的項目將聚焦于生產28納米及以上集成電路，該項目首期的估計投資及初始注冊資本將分別為76億美元及50億美元，約51％的初始注冊資本將由中芯國際出資。

　　在科創板上市儀式上，中芯國際董事長周子學表示，以紅籌架構回歸A股科創板，充分體現了境內資本市場對科技創新型企業的包容，體現了科創板對關鍵核心技術創新的支持和對實體經濟發展的支撐。上市后，中芯國際將進一步借助境內資本市場的力量，加速創新和發展，為更多的海內外客戶提供更加優質的產品和服務，推動公司不斷成長，并為集成電路產業的發展做出積極貢獻。

圖片來源：視覺中國

　　不僅僅是資金支持，國家在財稅政策上也給出了“史詩級”優惠。8月4日，國務院發布了針對半導體行業的八大優惠政策——《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》。其中，財稅政策最受矚目。國家鼓勵的集成電路線寬小于28納米（含），且經營期在15年以上的集成電路生產企業或項目，第一年至第十年免征企業所得稅。

　　由此可見，中芯國際可以享受到十年免征企業所得稅的優惠。陳啟也對記者表示：“若以持續經營時間超過15年計算，滿足該標準的只有中芯國際和華虹。”

　　記者手記｜迎難而上的“追趕者”

　　中芯國際一上市便躍升成為科創板市值第一股。

　　近期，中芯國際擬投資76億美元加碼28納米及以上制程，引爆投資圈。

　　再加上國務院出臺半導體八大優惠政策，導致中芯國際熱度居高不下。

　　很多投資者知道中芯國際是做晶圓代工的，但對該行業的重要性及難度缺乏認知。實際上，我們今天之所以能享受到互聯網的諸多好處，很大程度上得益于晶圓制造技術的進步，摩爾定律使得芯片的計算能力持續飛速提高。

　　晶圓制造，特別是先進制程的難度，更是超出人們想象，而一切的難點都在于精準。從原理上看，晶圓制造與照相技術類似，使用光刻工藝把圖形刻到晶圓上，再把不需要的部分洗掉。但當工藝精確到納米級別時，如何“對準”極為困難。

　　目前，達到7納米（以臺積電7納米為準，等同英特爾10納米）制程的，唯有臺積電、三星和英特爾。而由于高資本和高技術壁壘，格羅方德和聯電紛紛放棄研發投資7納米，故該制程的追趕者唯有中芯國際。

　　其實，中芯國際在工藝上一度接近臺積電，只是在專利大戰之后，管理層的動蕩導致差距逐漸拉大。如今，國家大力發展集成電路，國務院出臺財稅等優惠政策，國家、地方集成電路基金給予資金支持；梁孟松的加入，也使得中芯國際在技術追趕上有了主心骨。

　　曾經的中芯國際奮力追趕卻半路折戟，如今，“追趕者”中芯國際再度看到了曙光。

　　記者：朱成祥

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責任編輯：陳悠然 SF104