中芯国际供应链回暖:部分美供应商进厂 5nm芯片研发遇瓶颈

36氪的朋友们2021-03-28
中芯国际的研发处于关键阶段。

编者按:本文来自微信公众号“经济观察报”(ID:eeo-com-cn),作者:沈怡然,36氪经授权发布。

“时隔数月,终于有同事迈进中芯国际的大门”,2021年3月初的一天,来自中芯国际(688981.SH)美系供应商的中国区员工陈平对记者表示,公司可以恢复与中芯国际的一部分合作。

陈平所在公司是一家销量全球TOP5的美国半导体设备商,其中一些产品是芯片制造的核心设备,中芯国际并非公司的主要客户,但中国大陆市场已成为不可忽视的部分。

2020年10月,刚刚登陆科创板三个月的中芯国际,即遭遇了海外政策变动的影响,其与上游供应商之间的合作受到波及,一些制造设备甚至到了“坏一台少一台”的程度,这也一度让中芯国际内部经营生产重心发生微调。来自中芯国际先进工艺部门曾明对记者表示,在机台设备有限的情况下,公司往往优先供给成熟产线,研发部门的工作节奏一度放缓,甚至有员工开始离职。

这一状况在近期发生了变化。进入3月,曾明感到设备商的态度发生变化,设备商中之前不接电话的人,最近终于接电话了,虽然对方只称“不好透露太多,在等通知”,但态度变得很客气。随后,有设备商来中芯国际做技术交流。设备商的人员开始流动,厂里气氛渐渐振奋起来。

3月2日,摩根士丹利发布研报指出,海外设备供应商近期恢复了对中芯国际的零组件供应和现场服务。

对于合作的恢复程度,曾明对记者表示,据说合作会以某个工艺节点为分界,对先进工艺节点所需的设备进行限制,其他放开。具体实施细节还在等厂商的进一步通知,此外,公司也在加快进行国产材料和设备的调研和评估。

中芯国际的研发也处于关键阶段。目前公司先进工艺的量产进度处于14nm-7nm之间,还启动了5nm芯片工艺研发,力求在2021年底之前打通完整工艺流程。

曾明对记者表示,14nm芯片已经完成了真正意义上的量产,有稳定客户。而7nm芯片,虽然实现了一定的客户导入,但并没有应用于手机芯片,按照原先规划,并没有取得商用的成功,但也算获得阶段性成果,目前正在冲击批量生产。

另一项公司最先进的技术——5nm芯片工艺研发已启动。曾明称,目前在5nm技术的攻关也遇到一些瓶颈,原因除了个别型号设备受限之外,5nm本身也是一个巨大的技术挑战,难度要高出7nm很多。公司计划用3年左右时间实现风险量产。

中芯国际联合首席执行官赵海军曾在今年2月财报会上表示,“当前,美国政府正在交替之中,我们也在努力联合供应商、律师,共同与美国政府沟通”,“美国供应商一直在跟中芯国际反馈申请的流程、交货时间,双方都在毫不耽搁地做申请”。

赵海军表示,当所有设备凑齐才能形成产能,但现在来自美国的设备还需要准证,预估美国设备到货的时间点是今年6月,全部凑齐的时间点可能是8月。

光大证券在研报中分析,美国在中长期时间维度上是遏制中国半导体产业发展的态度,但是考虑到全球性半导体芯片供应链紧缺,影响美国当地经济产业正常运转,预计短期内美国对中国半导体制造业的管制态度会出现阶段性缓和。

光大证券研报表示,对中芯获得美国许可下放消息,市场的预期更加乐观。此前由于美国管制造成的基本面不确定性,导致估值表现受压制,美国许可顺利全部下放的概率提升,有望驱动公司恢复正常扩产、基本面出现阶段性的明朗化。

设备商一度撤离

在2020年9月底的一天,中芯国际美系供应商中国区员工陈平,其所在公司总部在接到美国商务部邮件后,立即要求中国部停掉对中芯国际的设备维护系统。“跟中芯国际的合作项目尽量交接掉,以防达摩克利斯之剑随时落下”。陈平这样描述当时设备企业的思路。

中芯国际需要向上游采购集成电路芯片代工及配套服务所需的物料、设备及技术服务。位于上游的设备商主要来自美、日、韩、荷兰地区,设备也是高度国际化、垂直分工的领域,即便非美系厂家的设备中,美国技术也占据一定份额。

陈平说,公司所收到的邮件来自美国商务部,大致意思是要美国供应商停止与中芯国际的合作,但并没有列出执行的最后期限。信件内容也没有被列入官方文件。员工们为此向总部提出异议,这关系到中国区的收入,甚至一些中国工程师的去留。

最终公司决定,对于已出售给中芯国际的设备折旧后需要更换的零件,要先通过内部的审核,还没有禁运,新设备能否卖给中芯还在评估。

2020年10月5日,中芯国际发布公告称,经过多日与供货商进行询问和讨论后,知悉了美国方面的管制。

去年12月开始,陈平公司下了通知,要求人员全部从中芯国际撤出,不再卖设备、装机、提供技术支持,合作进入冻结状态。期间,他们一直处于待命状态,直到今年1月,公司的要求仍然是,除了装机修机的工程师,其他人员一律脱离接触。

限制发生后的几个月,曾明在中芯国际明显感觉到了变化。他说,供应商对公司的态度变得冷漠,平时经常来工厂的人,开始电话不接、信息不回,有的说总部不让工程师来厂里维护,有的说还在观望。“直观上看,工厂里的工程师都少了”。

一条芯片需要经过十几道工序的加工,涉及多类机器设备,加起来包含数十种机台,这些来自各个国家的设备,被摆放在一间工厂里,设备的装机、调适、维护,通常由各自厂家的工程师来做,制造厂只能替代小部分。

曾明说,企业通常会保持一定冗余,同型号的设备会有多个机台备用,当时情况下产线依旧可以运营。但设备已进入“坏一台少一台”的地步,一台出现问题,就影响一条产线的运作,降低公司产能。整体上看,公司的先进和成熟工艺都进入了尴尬境地。

路线抉择,成熟还是先进?

以28nm为分界线,芯片制造分为先进和成熟两种工艺。实际上,中芯国际的收入一直来自45nm及以上的市场,属于成熟工艺芯片,但是投资重点一直在先进工艺上。但在供应链受波及以及市场需求变化的情形下,中芯国际的经营重点发生了变化。

当前公司正攻克“N+1”和“N+2”的先进工艺节点,也就是对标业界10nm和7nm芯片,2020年12月,又开启了5nm的工艺研发。其间,只要7nm实现了量产,就有可能帮助手机主芯片实现国产化,解决华为手机“断芯”的问题。这也代表了中芯国际的增长空间。

曾明表示,梁孟松(原中芯国际联合CEO)在任职期间非常重视研发,极大提高了公司对技术的重视程度,过去两年7nm先进项目研发部门的工作节奏一度非常紧张,这些项目的工程师,常有夜里两三点被叫起来去公司的经历。

而数据显示,中芯国际在去年四季度,收入出现环比下降 9.4%,毛利率环比有所下降。赵海军称,该季度的FinFET先进工艺产能利用率不足,折旧对公司盈利造成负担,毛利率也会相对下降。目前产能情况离形成经济规模尚远。

“这一次,在机台设备有限的情况下,公司往往优先供给成熟产线,过去我们要求调拨资源,公司有求必应,到现在出现拖延、不再回复的情况,先进部门的工作节奏一下放缓”,曾明说。

先进工艺部门甚至出现了频繁流动的现象。在半导体行业,中芯国际的流动率在一直高于平均值,在近期又达到一个高点。曾明表示,从基层人员开始,期间还有经理及以上级别的人离职,这在往年并不常见。

外界来看,公司当时还出现一个插曲:坊间出现梁孟松将离职中芯国际的传闻,外界把他的离职传闻解读为一场“内讧”。曾明称,事后,梁孟松照常来公司开大会。

赵海军表示,中芯国际本该抓住今年的行业红利,但是受外部影响,公司不得不调整业务结构。预期2021年规划资本开支43亿美元,并将大部分用于成熟制成芯片。

全球芯片产能在2020年下半年出现紧张态势,至今年一季度,主流芯片代工厂台积电、联电、华虹的产线大多满载,产业进入高景气度。国盛证券分析,市场正在将中芯国际的价值进行重估,认为中芯国际的成熟制成项目将充分受益这一轮芯片短缺,大有可为。

(应采访对象要求,文中陈平、曾明均为化名)

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