中芯国际是大陆的还是台湾的

中芯国际的创始人叫做张汝京,他确实是美籍台湾商人。不过,中芯国际成立时的投资结构非常复杂,有美国资本、台湾资本、新加坡资本,当然也有中国政府!

一、中芯国际:全球领先的集成电路晶圆代工企业

1、基本业务:专注晶圆代工,打造平台式企业

中芯国际是全球领先的集成电路晶圆代工企业之一,也是中国大陆技术最先进、规模最大、 配套服务最完善、跨国经营的专业晶圆代工企业。公司成功开发了 0.35 微米至 14 纳米多种 技术节点,具备逻辑电路、电源/模拟、高压驱动、嵌入式非挥发性存储、非易失性存储、混 合信号/射频、图像传感器等多个工艺平台量产能力,可为客户提供通讯产品、消费品、汽车、 工业、计算机等不同领域的集成电路晶圆代工及配套服务。

集成电路晶圆代工是公司的核心业务,2020 年占公司营业收入的 90%左右。公司全面布局 逻辑工艺和特色工艺领域。在逻辑工艺领域,公司是中国大陆第一家实现 14 纳米 FinFET 量 产的集成电路晶圆代工企业,代表中国大陆自主研发集成电路制造技术的最先进水平;在特 色工艺领域,公司陆续推出中国大陆最先进的 24 纳米 NAND、40 纳米高性能图像传感器等 特色工艺,与各领域的龙头公司合作,实现在特殊存储器、高性能图像传感器等细分市场的 持续增长。

提供一站式配套服务,致力于打造平台式生态服务模式。除晶圆代工外,公司还为客户提供 设计服务与 IP 支持、光掩模制造、凸块加工及测试等一站式配套服务,并促进集成电路产 业链的上下游合作,与产业链各环节的合作伙伴一同为客户提供全方位的集成电路解决方案, 致力于打造平台式的生态服务模式。

中芯国际是大陆的还是台湾的

中芯国际拥有立足中国的制造基地与辐射全球的服务网络。中芯国际总部位于上海,拥有全 球化的制造和服务基地。公司在上海、北京、天津和深圳共拥有 7 座 8 英寸和 12 英寸生产 基地,在江阴拥有一座控股的 12 英寸凸块加工合资厂。截至 2020 年年底,公司合计晶圆代 工产能达每月 52.1 万片。此外,公司在 美国、欧洲、日本和中国台湾设立了市场推广办公室,在中国香港设立了代表处,为全球客户提供优质的服务。2021 年,公司将继续加大 28nm 及以上成熟制程扩产,并计划 12 英寸增加 1 万片/月,8 英寸增加不少于 4.5 万片/月。

2、历史沿革:行远自迩,砥砺前行

中芯国际自成立以来专注于集成电路制造业务,经过了 20 年的发展,公司目前已成长为全球领先的集成电路晶圆代工企业。回顾公司 20 年发展 历程,主要可以分为三大阶段:2000 年-2004 年的奠基时期、2004 年-2015 年的积累时期 以及 2015 年至今的高速发展时期。

(1)奠基时期(2000 年-2004 年):中芯国际 2000 年在浦东开工建设,并于 2001 年完成 上海 8 英寸生产基地的建设;2003 年公司收购天津摩托罗拉晶圆厂并成立中芯天津;2004 年公司首次实现盈利并于香港联交所和纽约纽交所上市。工艺制程方面,2002 年,公司实现 0.18 微米的全面技术认证和量产;2003 年,公司陆续实现 0.35 微米-0.13 微米的全面技术 认证和量产,标志着公司集成电路晶圆代工技术完成初步积累。

(2)积累时期(2004 年-2015 年):2004 年公司北京 12 英寸生产基地逐步投入生产,标 志着公司成为 8 英寸和 12 英寸集成电路晶圆代工业务兼备的企业;2005 年公司营收突破 10 亿美元;2013 年首次实现营业收入突破 20 亿美元。工艺制程方面,公司分别在 2006 年、 2009 年、2011 年实现 90 纳米、65/55 纳米、45/40 纳米的升级和量产。管理方面,公司在这一阶段对外经历了两次台积电的诉讼风波,对内经历了两次管理层变动,此后公司局面逐渐平稳,开启成长。

(3)高速发展时期(2015 年至今):2015 年起,公司开始进入战略调整后的高速发展期。 生产经营方面,2015 年公司分别在上海、北京、天津和深圳启动生产基地的生产和扩建; 2017 年,公司年度营业收入首次突破 30 亿美元。工艺制程方面,2015 年公司实现 28nm技术节点的量产,实现中国大陆高端芯片零生产的突破;2019 年,公司取得重大进展,实现 14 纳米 FinFET 量产,第二代 FinFET 技术进入客户导入阶段。

3、财务分析:营收规模增长平稳,盈利能力季度改善

营收规模接近 40 亿美元,2020 年高速成长。中芯国际营收规模在 2017 年首次突破 30 亿 美元,此后三年保持基本平稳,并在 2020 年达到 39.07 亿美元,同比增长 25.4%。2019 年 公司营收略有下滑,主要由于公司在 2019 年 7 月对外转让意大利子公司 LFoundry 对收入 有所影响,扣除此因素后 2019 年公司收入与 2018 年基本持平。

2021 年 Q1,公司收入继续保持高增长,实现收入 11.04 亿美元,同比增长 22%,创下单季 度历史新高。

晶圆代工是公司核心业务,占公司营收的 90%以上。分业务来看,集成电路晶圆代工是公司 的核心业务,占公司营收的约 90%以上。公司拥有中国最大及最先进的光掩模制造设施,可以配套生产 0.5 微米到 14 纳米工艺的光掩模,公司在晶圆代工配套服务中相对竞争对手具有更强的配套生产和客户优势。

中芯国际是大陆的还是台湾的

保持成熟工艺优势,占据先进制程先机。在工艺制程方面,中芯国际提供包括 0.25/0.35 微 米、0.15/0.18 微米、0.11/0.13 微米、90 纳米、55/65 纳米、40/45 纳米、28 纳米及 14 纳 米等在内的多种技术节点的集成电路晶圆代工及配套服务。目前 0.15/0.18 微米、55/65 纳 米、40/45 纳米仍然是公司的主要收入来源,2021 年 Q1 三者营收占比分别达到 30.3%、 32.8%和 16.3%,三者整体占比达到 79.4%。

公司 2015 年实现 28nm 技术节点的量产,实现中国大陆高端芯片零生产的突破。2017-2019 年公司 28nm 制程产品营收占比分别为 8.12%、6.19%和 4.03%,呈逐年下降趋势主要是由于 28nm 全球纯晶圆代工厂商产能布局较多,造成 2018 年和 2019 年全球 28nm 市场产能过剩,公司出于市场经营策略和客户需求考虑,将部分原用于 28nm 制程的通用设备转用于 生产盈利更高的其他制程产品,使得 28nm 制程产品收入呈下降趋势。

公司 14nm FinFET 产品 2019 年第四季度进入量产,第二代 FinFET 技术进入客户导入阶段,2020 年 Q1 公司 14nm 制程产品收入占比由 2019 年 Q4 的 0.29%显著提升至 1.26%, 2020 年 Q3 公司 28/14nm 工艺制程产品营收占比更是达到 14.6%。但随着 2020 年 Q4 美 国商务部将中芯国际列入实体清单,公司先进制程产品出货受到一定影响,2020 年 Q4 公司 28/14nm 工艺制程产品收入占比下降至 5%,2021 年 Q1 该部分业务占比提升至 6.9%。

中芯国际是大陆的还是台湾的

把握 5G 发展机遇,着重拓展通讯和消费品领域。在应用领域方面,中芯国际具备多个技术 平台的量产能力,可为客户提供智能手机、智能家居、消费电子等不同终端应用领域的集成 电路晶圆代工及配套服务。2020 年智能手机类应用收入占晶圆代工业务营收的 44.4%,收入同比增长 21.7%;智能家居类应用占晶圆代工业务营收的 17.1%,收入同比增长 22.3%;消费电子类应用占晶圆代工业务营收的 18.2%,收入同比增长 6.5%;其他应用类占晶圆代工业务营收的 20.3%,收入同比增长 28.3%。分季度来看,2020 年 Q4 智能手机类应用收入占比环比下滑近 10 个百分点,一方面由于公司产品结构调整带来的影响,另一方面由于下游汽车等其他应用需求强劲带来更高增长;2021 年 Q1 其他应用收入占比继续提升,达到 30.5%,智能手机和智能家居收入占比分别环比下滑 1.5pct 和 1.9pct 至 35.2%和 13.9%。

中芯国际将重心放在中国市场,把握地理优势,深耕国内市场。中国目前是全球最大的集成 电路消费地区,市场需求持续增加。分销售区域来看,公司来自于中国大陆及香港的收入呈 增长趋势,2017-2020 年收入占比分别为 47.3%、59.1%、59.4%和 63.5%;来自于美国的 收入则呈稳定下降趋势,2017-2020 年营收占比分别为 40.0%、31.6%、26.4%和 23.2%, 美国市场占比下降主要由于当地客户业务调整,公司业务战略性向中国大陆转移,欧亚大陆 的收入占比波动是由于除中国外的其他亚洲地区的市场需求发生变化。

毛利率受行业景气度和产品结构影响略有波动。2020 年整体整体毛利率为 23.6%,同比上 升 3pct,主要由于:一是产能利用率上升,二是产品组合优化带来平均售价上升;归母净利 润为 7.16 亿美元,同比增长 204.9%,主要由于:经营性收益的改善以及投资收益等其他收 益的增加;息税折旧摊销前利润为 21.23 亿美元,同比增长 54.6%;收入、毛利、归母净利 润、EBITDA 均创历史新高。

近几年公司毛利率略有波动,一方面受行业景气度影响,另一方面主要受公司产品结构调整 影响。此外公司盈利水平亦有波动,主要由于公司先进和成熟工艺生产线的扩产,公司面临 较高的折旧压力,尚未体现规模效应,且公司研发投入不断增大,符合公司所处的晶圆代工 行业的特点。集成电路晶圆代工行业是资本密集型行业,新产线投产后会使得公司在短期内 面临较高的折旧负担,同时部分新工艺平台升级带来的销售收入增长具有一定的滞后性,均 会对公司的盈利水平产生一定影响。

费用率方面,公司销售费用率近年来保持逐年改善的趋势,管理费用率略有波动,但整体可 控。研发费用方面,公司研发投入逐年加大,研发费用率快速提升。过去几年公司为了缩短 与全球最先进制程的差距,不断加大先进工艺制程的研发投入。2017-2019 年公司 14nm 及以下制程研发项目的研发费用占公司研发费用的比例分别为 30.36%、63.71%和 69.94%,而 28nm 制程研发项目的投入则逐年减少。2020 年, 公司研发费用 6.77 亿美元,几乎与上年持平,研发费用率 17.3%,同比下滑 4.7pct 主要由于营收高速增长。

中芯国际是大陆的还是台湾的

4、股权结构:无控股股东和实控人,管理团队实力强大

中芯国际股权较为分散,无实际控制人。2017-2019 年,中芯国际任何单一股东持股比例均 低于 30%;2020 年 7 月中芯国际 A 股科创板上市。公司第一大股东香港中央结算有限公司持股比例为 54.22%,第二大股中国信息通信科技集团持股比例为 11.8%,第三大股东鑫芯投资有限公司持股比例为 10.19%,其他投资者持股比例均低于 5%, 合计持股比例 23.79%。

公司董事会现有 15 位董事,各股东提名的董事人数均低于董事总人数的二分之一,不存在单一股东通过实际支配公司股份表决权能够决定公司董事会半数以上成员选任或足以对股东大会的决议产生重大影响的情形,且公司主要股东之间无 关联关系、一致行动关系,因此,公司无控股股东和实际控制人。

核心技术人员加盟,管理团队实力强大。公司的发展离不开公司优质的管理团队和核心技术人员。

二、晶圆代工:先进工艺和先进封装并行发展

1、纯晶圆代工趋势明显,中国大陆成主要增长地区

集成电路是全球信息产业的基础与核心,其发展情况是衡量一个国家或地区现代化程度和综 合实力的重要标志。集成电路应用领域广泛,包括电子设备、 通讯、军事等。其中计算机、通讯、消费为半导体行业的前三大下游市场,2019 年三者占比分别为 35.6%、35.6%、11.8%。

近年来由于人工智能、智能驾驶、5G 等市场的兴起,全球集成电路市场规模不断提升。全球集成电路行业销售额由 2012 年的 2382 亿美元增长至 2020 年的 4390 亿美元,年均复合增长率达 7.94%;WSTS 于 2021 年 3 月份修正了全球半导体市场预期,预计 21 年全球半导体销售额达 4882.74 亿美元,创历史新高,同比增速由原来的 8.4%上修至 10.87%。同时,由于丰富的人口红利、稳定的经济增长及有利的政策环境等,中国集成电路产业快速发展,市场增速明显高于全球平均水平。中国集成电路产业销售额由 2012 年的 2158 亿元增长至 2020 年的 8848 亿元,年均复合增长率达 19.29%。

中芯国际是大陆的还是台湾的

专业化细分行业趋势,由 IDM 模式到垂直分工模式。伴随着技术进步以及市场需求的不断 变化,集成电路行业已逐渐由集成电路设计、制造以及封装测试只能在公司内部一体化完成 的 IDM 模式演变为垂直分工的多个专业细分产业。

随着计算机辅助工程、辅助设计和工艺模拟、仿真等设计方法的发展,集成电路设计可独立于生产工艺进行,顺应产品多元化趋势,大量设计公司应运而生,设计业兴起。同时,随着制造工艺水平的提高,集成电路的产线建设、工艺研发及人才和资本需求不断增加,只专注于集成电路芯片制造的企业兴起。 目前,集成电路制造行业已经实现设计、制造、封装测试业的分离。

中国晶圆代工产业发展迅猛,成为未来主要增长地区。2020 年,全球晶圆代工行业市场规模约为 677 亿美元,2013 至 2020 年的年均复合增长率达 9.36%。中国大陆晶圆代工起步虽晚,但发展势头迅猛。2020 年中国集成电路产业制造业实现销售额 2560.1 亿元人民币,同比增长 19.12%,相较于 2013 年的 601 亿元人民币,复合增长率达 23%,远高于全球增速。

需求端:中国大陆纯晶圆代工销售额全球占比逆势提升,2020 年达到 22%。2019 年全球纯晶圆代工行业市场销售金额实现约 2%的负增长,尽管中美贸易战拖慢了中国经济发展,但纯晶圆代工市场在中国大陆地区的销售占比仍增长了 2pct,达到 21%, 且是 2019 年唯一实现纯晶圆代工销售正增长的地区。此外,尽管受新冠疫情冲击,2020 年纯晶圆代工市场在中国大陆地区的销售占比仍将增长 1pct,达到 22%,比 2010 年有数据统计以来提升了 17pct。

产能端:2020 年、2021 年、2022 年全球晶圆产能将新增 66.30 万片/月、77.04 万片/月、53.33 万片/月等效 12 寸晶圆,其中中国大陆是全球新增晶圆产能的主要区域之一。

中国大陆集成电路贸易逆差继续拉大,制造业在产业链中占比逐年提升。目前,中国大陆集 成电路产业的快速发展仍不能完全满足日益增长的市场需求。2020 年中国大陆集成电路进口额达 3500.4 亿美元,是目前中国进口金额最高的商品,同期中国大陆集成电路出口额只有 1166 亿美元,贸易逆差达 2334.4 亿美元,整体仍然呈增长趋势。而从产业结构来看,制造业和设计业在半导体行业中的占比近十年呈逐年上升趋势,2020 年制造业销售额占中国集成电路产业总销售额的 28.9%,较 2011 年提升 6.6pct,占比首次超过封测业。

中芯国际是大陆的还是台湾的

2、晶圆代工行业资本密集,寡头垄断格局稳定

晶圆代工行业寡头垄断格局稳定,台积电占据半壁江山。晶圆代工产业是全球半导体产业中 不可或缺的核心环节,同时作为技术、资本和人才密集型行业,市场集中度较高,呈明显的 行业寡头垄断特征。根据 Gartner 2020 年 4 月公布的全球区域晶圆代工市占率排名,中芯国际居全球第五,中国大陆第一,全球晶圆代工市占率约 5%。

晶圆代工资本开支高速增长,为半导体产业资本开支最集中的市场。尽管新冠疫情大流行在 2020 年造成全球性衰退,但其也加速了全球数字化转型,2020 年全球半导体资本开支预计仍增长 6%,达到 1081 亿美元。其中晶圆代工占总资本开支的 34%, 在所有产品/细分类型中占比最大,同时也是唯一实现高速增长的市场,同比增速高达 38%。

摩尔定律推动集成电路制造成本呈指数上升趋势。随着摩尔定律推进,芯片制程不断微缩, 其所需研发成本及制造成本呈指数级上升趋势。主要有以下三大技术难点:

1、多重曝光工艺:该技术可以通过重复多次的光刻、薄膜沉积、刻蚀等工艺。减小制程间 距,从而降低对设备的精度要求。在 14nm 以下、7nm 以上的制程段、一般会采用多重曝光的 DUV 工艺。

2、EUV:在进入 7nm、5nm 时代后,芯片集成度不断提升,对图形密度的追求也更高,此 时改进 ArF 光的生产工艺已无法满足相应要求,因此极紫外技术应运而生。EUV 具有波长短、分辨率高等特点,可实现更好的保真度,且只需进行单次图形曝 光,减少掩膜版数目,因此在 10nm 以下,EUV 比 DUV 多重曝光技术成本更低。工艺推进至 5nm 节点时,即使采用 EUV 技术,也需要进行双重曝光才 能获得更紧密的图案间距。

3、GAA:5nm 节点之后,FinFET 工艺也不再适用,为此工业界提出全环绕栅极晶体管方案,有望推动摩尔定律在 5nm 之后继续前进。GAA 有两种结构,一种是使用纳米线作为电子晶体管鳍片的常见 GAA,另外一种则是以纳米片形式出现的较厚鳍片的多桥通道场效应管 MBC,这两种方式都可以实现 3nm 工艺,但取决于具体设计。GAA 晶体管可以提供比 FinFET 更好的静电特性,可以满足某些栅极宽度的需求。

中芯国际是大陆的还是台湾的

先进制程研发成本不断上涨,行业格局向头部厂商集中。从制程的营收贡献变化来看,先进 制程是营收增长的驱动力,然而先进制程的高昂的研发投入使得资金及技术壁垒不断提高, 后部厂商已经改变策略,专注于成熟制程市场,无力与头部厂商争逐先进制程市场。

龙头企业在行业资本支出中的占比稳定提高。2019 年半导体行业排名前五位的公司在行业资本支出中所占的份额将达到 68%的历史新高。1994 年,支出最高的前五名仅占行业总支出的 25%,龙头企业资本支出份额逐年稳步提升。随着资本支出的增加,强者愈强,龙头企业地位愈发稳固,强大的资金实力以及科技实力将使得龙头企业在研发和议价中更具优势。

历史上,每一代制程技术的进步,都意味着有玩家掉队,目前,仅有台积电和三星能够提供 7nm 及以下的先进工艺制程,英特尔预计将在 2021 年完成 7nm 工艺的研发。在晶圆代工行业前 5 名中,仅剩中芯国际在奋力追赶当中。中芯国际作为中国大陆唯一实现 14nm FinFET 量产的企业,虽然 受美国禁令影响先进制程研发有所放缓,作为中国大陆最具资本、人才和技术优势的晶圆代工企业,中芯国际从长期来看仍将具备充分竞争力。

3、摩尔定律放缓,先进封装助弯道超车

首先,从物理角度来看,阻碍主要来源于量子效应。随着制程工艺不断演进,栅极的宽度越 来越窄,漏电率会急剧增加,当栅极宽度小于 7nm,就会产生量子隧穿效应,导致晶体管漏 电非常严重,而当前通过改造晶体管结构解决漏电问题的方案也将随着 工艺继续缩小遇到瓶颈。

其次,从经济学角度来看,主要体现在先进制程工艺单位成本的不降反升。在摩尔定律地驱 使下,芯片制程不断推进,特征尺寸也随之减小。从 0.25um 直至 28nm,单位逻辑运算单元的生产成本在持续降低。然而,当芯片制程演进至 28nm 以下时, 单位逻辑运算单元的生产成本不降反增。除此之外,新制程开发的固定成本也随着芯片制程进步不断抬高。

中芯国际是大陆的还是台湾的

因此,在可变成本和固定成本都不降反增的情况下,新一代工艺的产品无论销量和售价都要 比以往产品大大提高才能实现盈亏平衡,所以目前仅有存储和处理器这两大类产品可以承受 最先进制程的高昂成本。且高昂的设计费用和设备投入使得只有极少数头部厂商可以摊销使 用先进工艺的成本。

在这样的大环境下,超越摩尔定律应运而生。ITRS 给出了半导体制程发展方向,纵轴是不断演进的摩尔定律,横轴着重强调了通过 SiP 工艺在同样面积内集成更多的芯片,以实现超越摩尔定律。

SiP 方案和 Chiplet 带来超越摩尔定律的希望

随着后摩尔定律时代来临,先进工艺和先进封装双线并行或成新的发展趋势。封装技术正在朝着高性能、高密度、低成本的方向演进,目前先进封装有两种技术路径:(1)晶 圆级芯片封装,主要聚焦于减小封装体积,使其接近芯片本身的大小,包括扇入型封装、扇出型封装、倒装等封装工艺。(2)系统级封装,将多个裸片封装在一起,提高整个模组的集成度。 SiP 工艺是将不同功能的芯片集成在一个封装模块里,大大提高了芯片的集成度,是超越摩尔定律的重要技术。

另外,随着先进封装技术的发展,一种小芯片的发展理念又被提出,成为当前封装领域最热门的话题之一。Chiplet是系统级芯片中 IP 模块的芯片化,主要目的是为了提高良率和降低成本,同时提高设计的灵活度,降低设计周期。它相当于一个标准化的元件,当这个单独 的标准化元件制造完成之后,可以再和其他的功能模块封装在一起,就可以做成一个 SiP 模块,执行复杂的功能。

中芯国际是大陆的还是台湾的

单片集成电路时代,需要从不同的 IP 供应商购买 IP,包括软核或硬核,再结合自家研发的模块,集合成一个 SoC,然后在某个制造工艺节点上完成芯片设计和生产的 完整流程。而进入 Chiplet 模式时代,某些 IP 将不需要自己设计和生产,只需要购买别人己经做好的芯片裸片,然后通过先进封装形成一个 SiP。Chiplet 模式有望给从上游 EDA 工具、IC 设计到中游制造工艺,再到下游先进封测等产业链环节带来 颠覆式的创新革命。

当前 Chiplet 模式仍处早期发展阶段,中国半导体产业与国外差距不大。对于封装技术相对领先且中小型晶圆代工企业居多的中国半导体产业而言,有望借助产业链联动在后摩尔时代凭借先进封装技术实现弯道超车。而中芯国际做为国内领先的晶圆代工和配套厂商,一直致力于扇出型封装等晶圆级尺寸先进封装工艺的研发。未来,中芯国际有望集聚大陆先进技术力量,借助先进封装技术发展,实现在先进工艺制程的跃升。

三、缺货涨价潮下产能为王,成熟制程亦有可为

2020 年下半年以来,缺货涨价成为半导体行业主旋律,缺芯甚至影响到下游终端市场正常 运行。与缺货涨价潮随之而来的是全球半导体景气度的持续高涨,2021 年 1 月全球半导体 行业销售额同比增速高达 13.2%。WSTS、Gartner、IC Insights 等各大机构纷纷上修预期, 预测 2021 年全球半导体市场增速有望达 19%。

1、全产业链缺货涨价,助力半导体景气度持续高涨

晶圆代工、封测产能紧缺,催动涨价潮来袭。自 2020 年下半年以来,全球半导体景气度持 续高涨,缺芯涨价潮越演越烈,涨价环节先由晶圆代工、封测环节,而后传导至芯片乃至终 端产品。最早联电、格芯和世界先进等多家晶圆代工厂针对 8 英寸代工急单与新增投片订单 报价上调约 10%-15%,此后价格不断上调。而进入 2021 年,涨价潮从 8 英寸蔓延至 12 英 寸,联电 2021 年年初调涨 12 英寸晶圆代工报价,涨幅视合作程度 而定。台积电也于 2021 年开始首次取消了对大客户接单折扣,目前订单排产至 2022 年上 半年。

而半导体行业缺货涨价对于景气度的助推显而易见,2021 年 Q1 全球半导体行业销售额同 比增速高达 17.8%。全球半导体产业自 2019 年下半年以来探底回升,2020 年虽受新冠疫情 冲击,但仍表现出较强韧性,且 2020 年下半年随着疫情受控,行业景气度持续高涨。2021 年 Q1,全球半导体销售额达到 1231 亿美元,同比增长 17.8%,环比增长 3.6%,创下历史 新高,且所有地区市场销售额均实现同比增长。2021 年 4 月份全球 半导体销售额 418.45 亿美元,同比增速达 21.73%;其中中国市场 147.98 亿美元,同比增 长 25.72%。

中芯国际是大陆的还是台湾的

中芯国际是大陆的还是台湾的

机构纷纷上修 2021 年全球半导体市场预期。预计 2021 年全球半导体销售额达 4882.74 亿美元,创历史新高,同比增长由原来的 8.4%上修至 10.87%。

2、产能端全线紧缺,12 英寸成熟制程和 8 英寸产能持续紧张

深剖缺货涨价潮背后的缘由,除需求端汽车、手机、矿机等各下游市场的结构性原因带来需 求爆发,全球缺芯困境更多归咎于晶圆厂产能的不足,其中尤以 8 英寸晶圆产能长期扩产不 足导致产能持续紧缺最为明显。近年来全球晶圆厂产能仅维持小幅增长,2019 年全球晶圆产能约为 2.31 亿片,2020 年约为 2.48 亿片,同比仅 增长 7.3%。

12 英寸:40-65nm 制程最为紧缺

40-65nm 工艺长期维持供需紧平衡,需求爆发与挤出效应加剧产能紧缺。40-65nm 工艺制 程下游囊括 CIS、WiFi 蓝牙芯片、Nor Flash、MCU 等。无论是 CIS 芯片面积持续增大,还 是降噪耳机等高端应用驱动 NORFlash 用量提升,亦或是 IOT 需求爆发带动 WiFi 蓝牙销量 增长,都是长周期的需求驱动力。

2021 年以来,为缓解汽车严重缺货,台积电以超级急单方式插单生产汽车芯片,转移部分触控面板驱动 IC 和 CIS 用产能,又导致 CIS、WiFi 蓝牙芯片、Nor flash 等更为吃紧。如高通 CSR 蓝牙音频芯片交付周期已达 33 周以上。NOR Flash 市场供不应求,经济日报报道,华邦电和旺宏于 Q2 再涨价两成左右。

8 英寸:长期以来 8 英寸晶圆厂扩产不足,产能持续紧张

8 英寸晶圆下游主要以汽车、工业、智能手机、IOT 等为主,从占比来看,汽车占比为 33%, 工业占比为 27%,智能手机 19%,其它则为白电、PC、平板等。从产品结构看,8 英寸晶 圆多以生产成熟制程和特殊工艺芯片为主。8 英寸中 MOS 逻辑、模拟、分立器件、光电子 占据绝大部分份额,占比分别为 25%、22%、15%、16%。

中芯国际是大陆的还是台湾的

8 英寸晶圆产能紧缺,产能利用率持续满载。全球 8 英寸产能排名前十的公司主要有台积电、联电等晶圆厂及意法半导体、英飞凌等 IDM 公司。从晶圆厂产能利用率来看,目前各大主流晶圆厂产能利用率持续位于高位。

从供给端看,8 英寸晶圆产能紧缺原因主要为:1)长期以来 8 英寸晶圆厂扩产幅度较小; 2)众多 6 英寸及以下尺寸晶圆厂被关闭或改建,增加 8 英寸晶圆产能负担。

基于成本和投资效益,长期以来 8 英寸晶圆厂扩产动力不足。一方面,由于 12 英寸晶圆相 比 8 英寸晶圆面积更大,在材料和工艺成本适度增加的情况下可切割芯片数量越多,芯片成 本可下降 40%以上。另一方面,12 英寸晶圆厂投资效率更高。建设 5 万片/月产能产线,130nm 的 8 英寸产线所需设备投资约为 14 亿美元,而 90nm 12 英寸投资额约为 21 亿美 元,因此等效 8 英寸产能规模下,90nm 12 英寸产线相比 130nm 8 英寸产线所需投资额较 少。晶圆厂更有动力建设 12 英寸产线。

二手设备难寻,8 英寸晶圆厂扩产存在难度。由于晶圆厂逐渐向 12 英寸升级,也使得设备 供应商不再供应 8 英寸新设备。新建或扩产 8 英寸晶圆厂,只能通过购买二手设备得方式扩 充产能。二手设备供应商 SurplusGlobal 表示,行业需要 2000-3000 台新的或翻新 8 英寸 设备来满足 8 英寸晶圆厂的需求,但可用 8 英寸设备不到 500 台。从全球 TOP10 晶圆代工 厂产能看,2017 年之后,包括 12 英寸在内,TOP 10 厂商产能基本仅维持小幅增长。此外, 即使 8 英寸产线当前开始扩产,也需要 2-3 年建设期,短期难以满足产能要求。

众多 8 英寸以下晶圆厂被关闭或改建,增加 8 英寸晶圆产能负担。近十几年以来,随着并购 整合活动激增,且越来越多的厂商使用 20nm 以下先进制程技术生产 IC 器件,而大部分 8 英寸以下晶圆厂产线过于老旧,众多 8 英寸及以下晶圆厂关闭或升级为 12 英寸厂。2009 年以来关闭或改建晶圆厂数量高达 100 家,其中 8 英寸 25 家,但更多的则是 6 英寸及 4 英寸等晶圆厂,数量高达 64 家。6 寸晶圆产线的关停,使得需求向 8 寸 晶圆转移,进一步增加 8 寸晶圆产能压力。

展望未来,影响 8 英寸晶圆后续供需前景的因素主要在于:1)剔除备货需求外, 半导体下游的实际需求;2)8 英寸晶圆产能供给的增幅;3)8 英寸向 12 英寸转产的可能 性。

需求角度,半导体硅片作为产业链最上游环节,受下游产业需求波动影响较大。且 SUMCO 作为全球半导体硅片龙头之一,其业绩判断 具有一定的参考意义。由于汽车、消费市场需求快速复苏,21 年 8 英寸晶圆需求预计将达 2018 年的峰值,即 5.7 百万片/月。供不应求 趋势将维持至 2022 年。

供给角度,近年来 8 英寸晶圆扩产力度较小,2016-2019 年均复合增速在 3.7%。预计 20 年-22 年全球晶圆分别达 6.0、 6.2、6.4 百万/月,实际上由于 2019 年全球景气度下行及 2020 年疫情原因,8 英寸扩产 产能将低于 SEMI 此前预期。

中芯国际是大陆的还是台湾的

3、晶圆厂产能扩张,北美半导体设备商出货持续创新高

半导体设备作为半导体产业链的最上游,是半导体产业景气度的风向标。在全球缺芯潮泛滥 之际,各大晶圆厂开始谋划产能扩张,半导体设备出货额也将持续维持强劲。同时回顾历史数据可以发现,北美半导体设备出货金额与费城半导体指数呈强关联。因此观测半导体设备行业景气度对于预判半导体全行业周期有着重要的参考价值。从北美半导体设备制造商出货额来看,2019 年 10 月以来持续 20 个月同比正增长,且 2021 年 5 月达到 35.9 亿美 元,环比 4 月份增长 4.7%,同比增长 53.1%。

晶圆厂产能扩张,各大代工厂加码资本投入。在全球缺芯潮泛滥之际,各大晶圆厂开始谋划 产能扩张。全球半导体制造商将在 2022 年前开建 29 座新的高产能晶圆厂,同时未来几年这 29 家晶圆厂的设备支出额预计超过 1400 亿美元。

台积电预计在接下来三年投入 1000 亿美元增加产能。英特尔也斥资 200 亿美元在亚利桑那 州现有园区新建两家晶圆厂,并进军代工业务,预计工厂将于 2024 年投产。而海力士将投 资 1060 亿美元在韩国建设芯片工厂,将于四季度动工,2025 年建成投产。

国内方面,为缓解成熟制程产能紧缺,晶圆厂加大投产。华虹半导体稳步推进 12 英寸扩产, 预计 2021 年年中投片可达 3.5-4 万片,至年底有望达 5.5 万片以上;此外中芯国际也在加 大 12 英寸成熟制程产能。3 月 17 日,中芯国际宣布和深圳政府拟以建议出资的方式经由中芯深圳进行项目发展和营运,该项目重点生产 28 纳米及以上的集成电路和提供技术服务, 旨在实现最终每月约 4 万片 12 英寸晶圆的产能,预期将于 2022 年开始生产。

三、竞争力分析:多平台驱动策略,全制程强势布局

中芯国际注重成熟工艺和先进工艺的平衡发展。目前,中芯国际拥有一套全面的产品技术组 合。中芯国际在多种技术节点上提供包含逻辑、混合信号/射频、低功耗工艺、高电压/BCD、 IGBT、非易失性存储器、嵌入式 NVM、 CMOS 图像传感器、指纹识别芯片、微电子机械系统、硅通孔/3DIC 相关的制造解决方案。

1、全面布局逻辑工艺技术平台和特色工艺技术平台

公司在逻辑工艺技术平台、特色工艺技术平台、配套服务等方面达到国际领先水平,得到业 内客户的广泛认可,获得了良好的行业认知度,公司致力于通过先进逻辑工艺和丰富的高质 量特色工艺平台的研发及产能布局,满足客户多元化需求,不断强化自身竞争力。

(1)逻辑工艺技术平台

成功开发多种技术节点,处于行业领先地位。在逻辑电路制造领域,中芯国际成功开发了 0.35/0.25 微米、0.18/0.15 微米、0.13/0.11 微米、90 纳米、65/55 纳米、45/40 纳米、28 纳 米及 14 纳米等多种技术节点。目前,公司的 28 纳米工艺是业界主流技术,包含传统的多晶 硅和后栅极的高介电常数金属栅极制程,主要应用于移动计算和消费电子领域,可为客户提供高性能应用处理器、移动基带及无线互联芯片制造。公司的 45/40 纳米、65/55 纳米和 90 纳米工艺实现了高性能和低功耗的融合;公 司的 0.13/0.11 微米和 0.18/0.15 微米工艺分别实现了全铜制程和铝制程,在满足高性能的同时有效控制成本。

(2)特色工艺技术平台

开发多种特色工艺平台,达到行业先进水平。公司成功开发了电源/模拟、高压驱动、嵌入式 非挥发性存储、非易失性存储、混合信号/射频、图像传感器等多种特色工艺平台,均已达到 了行业先进的技术水平。公司利用特色工艺技术平台所制成的芯片产品被广泛应用于电源管理、汽车和工业、通信和 消费电子等领域。

新兴应用的推陈出新,对除逻辑电路以外的其他集成电路和半导体器件类型提出了更高的要 求。高速非易失性存储在市场的驱动下快速演进,从最早的 8Mb 快速成长 至如今的 48 纳米工艺节点 256Mb。嵌入式非挥发性存储芯片因广泛应用于汽车电子、消费 电子、工业及无线通讯领域中,从 0.18 微米迅速发展到 40 纳米的工艺节点,向着面积更小、速度更快的方向前进。

2、产能不断扩充,保持较高产能利用率

公司当前产能 54.08 万片/月。公司目前在上海、北京、深圳、天津等共拥有 7 座 8 英寸或 12 英寸工厂。公司在中芯上海、中芯天津和中芯深圳各有一座 200mm 工厂, 在中芯上海、中芯北京、中芯北方、中芯南方各有一座300mm工厂,2021Q1公司合计月产能54.08万片,产能利用率98.7%, 近一年保持在较高水平。

中芯国际是大陆的还是台湾的

资本开支方面,受美国实体清单等影响,2021 年公司资本开支计划略有下调,约为 43 亿美 元,但仍然维持在较高水平,2021 年公司资本开支大部分将用于成熟工艺的扩产,小部分用 于先进工艺,北京新合资项目的土建及其他。预计 2021 年中芯国际成熟制程 12 英寸将增 加 1 万片,8 英寸增加不少于 4.5 万片,新增产能将主要在 2021 年下半年形成。此外,公司亦有中芯京城和中芯深圳 12 寸项目在建,预计将在 2022 年陆续投产,带来产能持续扩 充。

中芯京城项目:中芯国际与北京开发区管委会计划共同成立合资企业,聚焦生产 28nm 及以上集成电路项目,项目共分两期,其中首期计划达成每月 10 万片的 12 英寸晶圆产能,首期计划投资 76 亿美元,注册资 本 50 亿美元,中芯国际出资拟占比 51%。

中芯京城项目将重点发展逻辑、物联网、存储、图像传感器、高压显示、电源管理等六大平 台,建成后将于中芯国际在北京的现有工厂形成最大的逻辑芯片代工生产基地。目前该项目 仍处土建阶段,一阶段一期项目预计 2022 年投产。

中芯深圳 12 寸项目:中芯国际与深圳政府签署合作框架协议,将由中芯深圳发展和运营项目:建设一条 4 万片 12 英寸月产能的产线,重点生产 28nm 及以上的集成电路和提供技术服务,项目新投资额估计为 23.5 亿美元,目前厂房已经建好, 预计 2022 年量产。

中芯国际是大陆的还是台湾的

四、风险因素

成熟制程扩产不及预期的风险/外部环境变化的风险/先进制程研发进展不及预期的风险。

原创文章作者:李小白,如若转载,请注明来自百香果号:https://www.huangjinbaixiangguo.com/article/113230.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2022年7月5日 21:40
下一篇 2022年7月5日 21:46

网友常看推荐

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。