去年底至今，各品牌最新款的手機紛紛發布，均搭載了目前可商用量產的最先進制程芯片 ——5nm 芯片。
晶體管集成度是衡量芯片性能的最重要指標，制程越低，晶體管集成度越高，芯片性能越強。現階段，采用 10nm 及以下先進制程的芯片，多被用于手機等消費電子產品中。
然而，小米、OPPO 的最新款旗艦機所搭載的 5nm 芯片，均是由中國臺灣芯片制造商臺積電，或者韓國制造商三星所代工。換句話說，大陸還不具備先進制程芯片的量產能力。
國家、產業、普通消費者都在關心的一個問題是：中國大陸的先進制程研發之路，究竟走到了什么程度?
外媒日本經濟新聞在年度大型半導體業貿易展 SEMICON China 2021 上，對 20 余家大陸半導體設備廠商進行了調查采訪，或能在一定程度上反映大陸半導體業的先進制程攻關現狀。
一、光刻機 & 刻蝕機廠商：成熟制程產品是營收主力
據日本經濟新聞報道，其采訪的 20 余家大陸半導體設備廠商中，有 7 家廠商給出了回復。
其中，光刻機、刻蝕機廠商表示，用于 14 至 28 納米制程芯片生產的設備是他們的主要產品，相比先進制程芯片生產設備落后兩到三代。
1、上海微電子：用于 90nm 芯片生產的光刻機是支柱產品
大陸光刻機設備龍頭上海微電子的一位工程師在接受日本經濟新聞采訪時稱：“我們的支柱產品是用于 90nm 制程的光刻機，用于 28nm 和 14nm 芯片生產的光刻機成品率還有提升空間。”
光刻是芯片制造過程中的重要步驟，可在芯片光阻層上刻畫出幾何圖形結構。上海微電子是大陸唯一一家可以提供半導體用光刻機的廠商，全球光刻機龍頭、荷蘭廠商 ASML 已經在研發可以用于 3nm 和 2nm 制程芯片生產的光刻機。
2、中微半導體：主要銷售 14/28nm 芯片刻蝕機
大陸刻蝕設備龍頭中微半導體的受訪者稱：“我們能夠提供用于 5nm 芯片生產的設備，但我們主要銷售的是用于 14nm 和 28nm 芯片生產的設備。”
中微半導體是科創板首批上市公司，根據其 2020 年財報數據，2020 年營收為 22 億人民幣。
3、北京屹唐半導體：市場對成熟制程芯片刻蝕機需求強烈
北京屹唐半導體是大陸另一家半導體刻蝕設備供應商，主要提供用于 40nm、28nm 芯片生產的產品。
一名公司內部人員稱，由于中國政府政策的目標是提升芯片半導體國產化比例，“市場對于通用半導體設備(near-general-purpose semiconductor equipment)的需求也很強烈”。
4、北方華創 & 芯源微：不具備先進制程芯片設備生產能力
日本經濟新聞采訪得知，在大陸刻蝕設備領域，目前僅有中微半導體能夠提供用于 5nm 芯片生產的刻蝕設備。
北方華創、芯源微等廠商在采訪中表示，公司能夠生產用于 14nm 及以上制程芯片的設備。
二、大陸國產化需求迫切，廠商積極擴產
日本經濟新聞報道稱，中國半導體設備廠商的主要銷售的是成熟制程產品，原因在于中國重視用本國生產的芯片替代國外產品。正如半導體設備商杭州長川科技的受訪者所說：“芯片并不僅僅用在智能手機中，市場對于 120nm 制程的芯片亦有需求。”
在這背后，全球芯片產能的短缺、中美貿易的摩擦，導致了國產化替代成為大陸半導體產業的重點，驅動中國半導體廠商積極擴產。
當前，全球正經歷芯片產能短缺的困境，影響已波及到手機、汽車、家電等許多領域，驅動芯片廠商積極擴產。
從市場供應端來說，2020 年肆虐至今的新冠疫情、2021 年美國德克薩斯州的寒潮、全球晶圓生產重鎮臺灣的缺水危機等，打斷了全球芯片生產供應鏈，客觀上造成芯片減產。從需求端來說，新冠疫下的線上辦公、學習需求，刺激了市場對手機、電腦等電子產品的需求，對芯片的需求量隨之加大。
另一方面，2020 年美國發布針對芯片行業的出口管制禁令，要求美國芯片技術、設備提供商需先向商務部申請許可證，然后才能向中國廠商出口產品。
這一禁令已經對大陸廠商業績產生影響。以大陸晶圓代工龍頭中芯國際為例，數據顯示，2020 年 10 月至 12 月該公司 14/28nm 芯片銷售額占比從 7～9 月的 14.6% 下滑至 5%。
這一背景下，自研技術成為中國廠商的自救、自強之路。芯源微受訪者在接受采訪時提到：“過去幾年來，從國外引進技術變得越來越困難，我們必須通過自己的努力找到解決方案。”
三、預計 2024 年大陸芯片自給率有望達到 10%
在企業積極擴產之外，中國政府亦在大陸扶持本土半導體產業發展，并已推出多項政策。
比如，2021 年 3 月 1 日舉辦的國務院新聞辦公室舉行的新聞發布會上，工業和信息化部黨組成員、總工程師、新聞發言人田玉龍表示，總體來看，芯片產業發展面臨機遇，也面臨挑戰，需要在全球范圍內加強合作，共同打造芯片產業鏈，使它更加健康可持續發展。中國政府在國家層面上將給予大力扶持，共同營造一個市場化、法治化和國際化的營商環境和產業發展的生態環境。
據市場研究機構 IC Insights 一月份發布的預測，到 2025 年，中國半導體自給率或為 19.4%，低于此前預期。在 2020 年 IC Insights 發布的預測中，到 2024 年中國半導體自給率或為 20.7%。
據悉，IC Insights 最新預測的 19.4% 半導體自給率中，約一半來自于中國臺灣企業臺積電、以及韓國企業 SK 海力士和三星在中國的子公司，中國大陸廠商的自給率約在 10%。
結語：大陸先進制程攻關任重道遠
對于需要長時間周期、重資金投入的半導體產業來說，每一次把芯片制程向下推進一個代際，背后都是芯片制造廠商深厚的時間、技術積累，配合設備、材料產業的技術迭代。
對于起步較晚的大陸產業鏈玩家而言，在成熟制程市場提升份額、積累技術優勢，不失為逐步提升自身技術、市場能力的有效手段。對于先進制程的攻關，大陸頭部的芯片設備、制造玩家，乃至基礎教育等各方面，仍任重道遠。
