牛禄青

通过“用芯服务”,以快速扩充内部设计服务部门为后盾提升对客户的服务能力

3月18日,中国内地规模最大、技术最先进的集成电路晶圆代工企业中芯国际集成电路制造有限公司(以下简称“中芯国际”),参展了中国半导体业界年度盛会——SEMICON中国2014。中芯国际首席执行官兼执行董事邱慈云博士作了开幕主题演讲,并被SEMI组织授予杰出EHS(环保、卫生、安全)成就奖。

“对中芯国际来说,2013年是发展和突破的一年,不仅营收再创新高,在技术研发方面也成绩斐然,已成功启动了28纳米先进工艺制程。在2014年,我们将会抓住成长的机遇,继续与客户合作,共同开拓市场,推动半导体产业的整体发展。”邱慈云在演讲中说。

中芯国际承担着手机芯片从流片到批量生产的过程,肩负了进口替代和自主研发的重担,也一直是国家政策的重点扶持对象。目前整个半导体产业延续着由IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)模式转向委外代工的趋势,代工业和无厂房设计公司继续快速成长,IDM越来越多地走向fab-lite模式。中芯国际的定位是纯商业性芯片代工企业,向全球客户提供0.35微米到28纳米晶圆代工与技术服务,而且是中国内地首家提供28纳米制程服务的芯片代工企业。

除了高端的制造能力之外,中芯国际还为客户提供全方位的晶圆代工解决方案,以一站式服务满足客户的不同需求:从光罩制造、IP研发及后段辅助设计服务到外包服务(包含凸块服务、晶圆片探测,以及最终的封装、终测等)。全面一体的晶圆代工解决方案能最有效缩短产品上市时间,同时最大降低成本。

中芯国际致力于在先进技术和差异化技术方面持续创新,总部位于上海,在上海建有一座300mm晶圆厂和一座200mm超大规模晶圆厂。在北京建有一座300mm超大规模晶圆厂,在天津建有一座200mm晶圆厂,在深圳正开发一个200mm晶圆厂项目。

邱慈云表示,未来中国市场一定是决战全球的关键。由于智能手机、平板电脑等便携电子产品热销,中国大陆市场成为全球芯片市场上一股强大的“中国动能”。中芯国际就是要通过“用芯服务”,以快速扩充内部设计服务部门为后盾提升对客户的服务能力。

为了得到中国Fabless(无生产线的IC设计)公司认可,中芯国际甚至可以派专人直接到设计公司提供量身订制服务,在客户产品导入上,在许多先进工艺的产能上,从客户把数据传给中芯国际到产品进入市场,整个过程压缩到4~6 个月,帮助许多客户争取到市场机遇。

中芯国际一直持续致力于专利开发,确保在业界的领先优势,为客户及股东创造最大的价值。2013年共获得669件专利授权,截止到2014年2月,中芯国际共申请8430项专利,已获批准的专利达到3956件,连续五年位居中国IC制造业专利申请数排行榜首位,并连年在中国国内企业专利发明授权量中名列前十。

扭亏为盈“跳龙门”

3月12日,中芯国际发布2013年业绩报告,截至去年12月底,公司全年净利润达1.73亿美元,同比增长660.5%,创历史新高。其中,中国业务年收益增长45%。“预计2014年营业收入仍会有两位数增长,并高于行业平均水平。”邱慈云颇有信心。

报告显示,2013年公司销售额达20.69亿美元,晶圆销售总量257万片,较2012年增长16.1%,而随着产能利用率提高,毛利率增长至21.2%。来自90nm及以下先进制程的晶圆收入贡献比例增至44.9%。其中,2013年中芯国际40nm/45nm技术贡献占2013年晶圆收入总额12.1%,同比增加13倍。

据中芯国际执行董事兼首席财务官高永岗介绍,中芯国际28nm先进制程在2014年底会有少量的销售贡献,在2015年有明显的上量,20/14纳米的研发也在紧密筹备中。而晶圆制造线方面,12英寸晶圆产能增长将最快。

报告披露,中芯国际拟扩充位于上海的12寸晶圆厂产能,由每月1.2万件增至每月1.4万件,而现有8寸晶圆产能,由每月12.6万件增至每月13.5万件,以配合差异化技术需求。此外,公司计划在2014年下半年实现智能卡芯片等新产品投产。

从地域划分来看,来自中美客户收入呈现一升一降。虽然美国是去年最大的收入基础来源,特别在先进晶圆制程方面占比53.1%,但占总体收入同比下降了6.8%,而中国业务收入则增长了45%,占总体收入比重达到40.4%,同比增加6.5%。

研究机构IHS iSuppli半导体首席分析师顾文军称,目前国内基本上都采用中芯国际芯片,展讯、海思都是其客户。去年公司新增的50名客户中,大部分为国内无厂房半导体公司。

据研究机构IC Insights统计,2013年中芯国际在全球晶圆代工厂中,营收排名第五,仅为第一名台积电的近1/20,但增长率28%,排名第二,这得益于国内市场的强劲复苏及政策支持。

良好的业绩提升让中芯国际底气十足,记者从中芯国际方面了解到,该公司全资附属的中芯国际(上海)日前在上海设立独资投资基金公司——中芯晶圆股权投资(上海)。该基金的设立旨在严格风险控制的基础上,通过投资于集成电路领域的企业,分享集成电路相关产业高速发展成果。

该基金初始投入规模为5亿元人民币,全部由中芯国际(上海)投入。该基金主要投资于由集成电路相关产业基金产品和投资项目;其余部分将投资于其他战略性新兴产业(如节能环保、信息技术及新能源等)及一些传统产业。

业界普遍认为,中芯国际之所以有今天的靓丽成绩单,离不开邱慈云的回归。

2011年6月,时任中芯国际董事长江上舟逝世,中芯国际内部出现人事大动荡,加之全球金融危机的影响,公司几乎陷入了“失控”状态。2011年7月15日,张文义出任中芯国际董事长。如何能让中芯国际尽快回归正轨,稳固在全球半导体行业的位置,张文义需要一位有能力的CEO。这时,曾是中芯国际创始团队成员,又是华虹集团搭档的邱慈云浮现在他的脑海里。

两个月后的8月5日,邱慈云正式出任中芯国际CEO兼执行董事。彼时,中芯国际的情况是当年一、二季度的销售额分别同比下降9.3%、4.9%,二季度为亏损;毛利率也由2010年四季度的24.3%大幅下降至2011年二季度的14.3%。

邱慈云认为,中芯国际不会重复台积电的发展路线,但也不会再采取“跟随战术”了,“我们要靠自己的研发力量,要做到某一领域甚至是行业的最前端。”此外,中芯国际另一个迅速翻身的法宝就是及时地抓住了中国市场的机会。

“当前中芯国际最大的挑战是如何继续在快速发展和变化的通信、消费等领域的市场中精准卡位,使我们的产品和服务不断满足客户新需求,并随着客户的成长,实现自身的持续盈利。”高永岗说。

开启28纳米新纪元

2014年1月26日,中芯国际宣布正式进入28纳米工艺时代。28纳米工艺拥有来自中芯国际设计服务团队以及多家第三方IP合作伙伴的100多项IP,可为全球集成电路(IC)设计商提供包含28纳米多晶硅(PolySiON)和28纳米高介电常数金属闸极(HKMG)在内的多项目晶圆(MPW)服务。

28纳米工艺制程主要应用于智能手机、平板电脑、机顶盒和互联网等移动计算及消费电子产品领域,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。据IHS预测,2012年至2017年间,纯晶圆代工厂在28nm的营收潜力将继续以19.4%的复合年均增长率上升。

“这是中芯国际发展历程中的重要里程碑,标志着中芯国际生产及研发能力的极大提升。进入28纳米工艺时代,夯实了我们在移动计算相关IC制造领域中的有利地位。”邱慈云表示,“作为中国内地首家提供28纳米工艺制程的芯片代工企业,中芯国际已再次证明其可持续发展的强大实力,能够不断为全球IC设计商提供顶尖的技术支持。”

“中芯国际首个包含28PolySiON和28HKMG的多项目晶圆流片服务已于2013年年底推出,供客户进行产品级芯片验证。”中芯国际技术研发执行副总裁李序武博士表示,“随着2014年更多MPW流片服务的推进,中芯国际将以愈发积极的姿态加强技术革新,使之更加多样化,以满足客户对先进技术及差异化产品日益增长的需求。”

据媒体报道,日前,美国手机晶片大厂高通公司执行副总裁兼集团总裁Derek Aberle在全球行动通讯大会(MWC)上表示,高通已将28纳米制程手机晶片生产部分转到大陆晶圆代工业者中芯国际,且现在已经开始量产出货,比市场预期大幅提前。

业内人士指出,高通此举其实是市场、客户与政府三种力量同时作用的结果。国家发改委先前对高通发起反垄断调查,如果不能和解,高通的全球市占率恐快速下降,威胁其长期发展。

有鉴于此,高通通过把部分订单交给中芯国际以28纳米制程量产手机晶片,一来对发改委的调查似有变相让步之意,而此次事件或许最受益的就是中芯国际,以及与中芯国际合资先进封装的长电科技。

分析师认为,2014年大陆智能手机出货量估计可望超过4亿支规模,全球所占比重达30%以上,而以华为、联想为代表的大陆手机厂商,共计在全球手机市场占比也超过3成,巨大商机让高通不容小觑国家发改委此番针对高通的反垄断调查。

据悉,大陆晶圆代工企业与全球一线晶圆代工业者的差距已经缩短到18~24个月,专家认为高通28纳米制程导入中芯国际后,可望强化其他国际客户对中芯国际28纳米制程的信心。

打造中国IC制造产业链

“芯片”被誉为手机、电脑、汽车、家用电器、可穿戴设备、高端装备等产品的“大脑”,其制程大致分为前段、中段和后段,即上游、中游、下游。

简单来说,前段就是做一些初步工程,比如把晶圆柱切割成薄片,由晶圆厂负责;中段则是晶圆研磨薄化、布线、晶圆凸块等,可由晶圆厂或封测厂负责;而后段则是封装测试制程,一般由封测厂商负责。

“如果以做大饼来看,前段就是把面粉加水和成面,设计并做成一个个面饼的过程;中段就是把一坨坨的面饼坯子压成一个个面饼,撒上芝麻并送进烤箱;而后段则是烤出来之后,切成一块块地进行包装,再根据各种口味加入辣酱等调料;当然,还有重要的质量检测。”IC行业资深观察人士陶美坤形容称。

此前,国内芯片制造的各个环节较为割裂,没有一条相对完整的产业链。但随着移动互联网浪潮的到来,移动芯片的更新换代加速,产业结构面临升级。

近期,英特尔开始涉足代工,而且凭借先进的制造工艺从台积电囊中抢得FPGA大厂Altera的14nm产品订单,这使得形势更加严峻。

2月20日,中芯国际和长电科技联合宣布正式签署合同,建立具有12英寸凸块加工及配套测试能力的合资公司。合资公司总投资1.5亿美元,注册资本拟5000万美元,其中由中芯国际出资2550万美元,占51%,长电科技出资2450万美元,占49%。

中国半导体行业协会副理事长陈贤表示,中芯国际是中国内地规模最大的集成电路晶圆代工企业,江苏长电科技是内地最大的封装服务供应商,双方“牵手”不仅有助于打造集成电路制造的本土产业链,也将给产业结构调整带来深刻影响。

“如果国外巨头强强联手,国内企业的生存空间将更小。”陈贤说,只有上下游变成利益共同体,改变上下游企业间的“买卖关系”,使其真正形成“战略合作关系”,才能相互交底,从而避免走弯路。

据了解,凸块是半导体制造前段工艺良率测试所必需的,也是未来三维晶圆级封装技术的基础。随着移动互联网市场规模的不断扩大,以及40纳米及28纳米等集成电路制造工艺的大量采用,终端芯片对凸块加工的需求急剧增长。

建立凸块加工及就近配套的具有倒装等封装工艺的生产线,再结合中芯国际的前段28纳米先进工艺,将形成国内首条完整的12英寸本土半导体制造产业链。

业内人士指出,该产业链的特点是缩短了芯片从前段到中段及后段工艺之间的运输周期,有效地控制中间环节的成本,更重要的是贴近国内移动终端市场,将极大地缩短市场反应时间,更好地为快速更新换代的移动芯片设计业服务。

“响应速度加快,满足40nm、28nm等先进IC制造工艺的不断更新。”邱慈云说,之前需要经台湾、新加坡等“往返”,现在更贴近国内移动终端市场,国内客户将得到更加方便、实惠的超值服务。

与台积电等非本土的“大体量”竞争对手相比,响应速度将成为中芯国际在中国市场的竞争优势。

该项目将分期建设,首期产能将达到1万片/月,之后可达到5万片/月。1.5亿美元投资中剩余的1亿美元,将来自合资公司运营后产生的自有现金流。如果还有缺口,将由中芯国际和长电科技继续补足,或是安排适当贷款。

工信部电子信息司副司长彭红兵认为,中芯国际和长电科技是产业界公认的排头兵、领头羊,强强联合之下,将会对整个行业产生非常好的示范效应。

长电科技董事长王新潮表示,中芯国际拥有国内最强的前段生产和研发实力,长电科技则在先进封装核心技术和关键工艺上拥有丰富的经验,通过两者优势互补,共同建立最适合客户需求的产业链,将带动中国IC制造产业整体水平和竞争力的上升。以此合作为起点,双方还将进一步规划3DIC封装路线图。

“随着摩尔定律接近极限,系统级封装(3D封装)将为集成电路产业带来一个新的机遇。”清华大学信息科学技术学院副院长魏少军表示,3D封装是3D集成的基础,而3D集成将延长摩尔定律的生命力,这是此后合作的另一个重要意义。因此,中芯国际牵手长电科技,是一种双赢的局面。不仅是中芯国际产业链向中段后道延伸的需求,也是长电科技封装测试技术领域优势的放大,进而长电科技可以间接触及中芯国际的国际客户如高通等,从而更好地为终端客户提供集成电路全产业链一站式服务。