中國民眾對于半導體的關注可能是從美國制裁華為開始的。

　　2019年5月，特朗普政府開始對華為進行第一輪制裁，到現在，華為已經經歷了4輪制裁。2021年7月底，華為發布P50手機，如之前預想的一樣，華為常務董事余承東表示“我們的的5G芯片只能當4G用”。這在當時引起了不小的爭論，也將華為“缺芯”頂到熱榜。

　　華為的麒麟9000系列成為絕唱，不是因為華為設計不出芯片，海思半導體是頂尖的移動芯片設計公司。不能出貨5G手機的原因是手機中的射頻濾波器受到美國禁令限制，而不能出貨麒麟9000的原因是臺積電不能為華為代工。

　　目前大陸的半導體公司無法滿足華為的需求。這其實暴露一個問題：中國的半導體制造能力不足，與設計的發展相比相去甚遠。

　　制造不足，疲于追逐

　　2020年，中國半導體芯片自給率約30%。按照在2020年國務院所發布的未來集成電路發展規劃，預計到2025年要實現70%的自給自足。

　　2021年前11個月，半導體投資案例數量約556起，金額總共超過1400億人民幣。其中，中游半導體制造的投資數量只有兩位數。2019年，國內半導體行業中有超過74%的資金都投入到了芯片設計領域，而在2020年上半年，這一比例仍然高達71%。

　　2021年，半導體融資額超過5億的大項目數量46個，數量上僅占8.6%，但總融資金額達992億，占據總融資金額的64.6%，龍頭效應明顯。在龍頭企業融資中，2021年只有中芯國際子公司、粵芯半導體等在半導體制造上達成大額融資。在德勤的一份報告中提到，到2020年結束，中國臺灣的半導體制造份額在亞太占到59%，中國大陸在亞太的份額只有5%。

　　晶圓制造作為對半導體設備需求最大的環節，在光刻、刻蝕、薄膜等領域國產化率仍然較低。

　　美國壟斷了芯片設計層面的EDA軟件以及芯片制造所需的關鍵核心設備，日本則是壟斷了芯片制造所必需的14種關鍵材料。

　　即使是目前市占率最高的國產清洗設備上，其國產率也只有20%，大部分份額仍然被東京電子、美國泛林、韓國SMEMS占據。國內盛美半導體、至純科技在國際的份額不到10%。

　　而在最受限的光刻機領域，由于美國的禁令，中國大陸最大的晶圓生產公司中芯國際只能向ASML采購DUV光刻機，而無法獲取EUV光刻機。一般來講,DUV基本上只能做到25nm,Intel憑借雙工作臺的模式做到了10nm,但是卻無法達到10nm以下。只有EUV能滿足10nm以下的晶圓制造,并且還可以向5nm、3nm繼續延伸。因此，中芯國際的代工水平無法滿足先進制程，只能在成熟制程上擴大產能。

　　上海微電子是國內唯一一家光刻機制造廠商，目前只能生產90nm制程光刻機，這是荷蘭ASML公司大概15年前的水平。上海微電子計劃2022年交付首臺國產28nm的光刻機，雖然與目前主流的7nm還有很大的差距，但已經邁出了一大步。

　　上海微電子光刻機產品，目前最高端的產品支持90nm

　　另一方面，芯片設計業銷售收入從2015年的1325億元增長到2020年的3546.1億元。

　　中國半導體協會魏少軍曾公開表示，2021年中國十大芯片設計企業的門檻提高到66億元，綜合增長率達到29%。2021年預計有413家企業銷售超過1億元，比2020年的289家增加124家，增長42.9%。今年我國芯片設計業從業人員約為22.1萬人，人均產值207.6萬元，約合31.9萬美元，人均勞動生產率比上年有了明顯的提升。

　　國內半導體行業在設計和制造上面形成了不同的局面。雖然對于全球來說，半導體設計的增速都比制造更加快速，但是中國的半導體制造受到更多限制，發展的阻力也更大。

　　頂層設計為制造開路

　　根據我國國民經濟 " 十一五 " 計劃至 " 十四五 " 規劃，國家對半導體行業的支持政策經歷了從 " 技術開發 " 到 " 產業化發展 " 再到 " 先進、特色工藝突破 " 的變化。

　　半導體產業縱橫整理

　　"十四五" 規劃對于半導體分立器件中的絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT) 的工藝突破做出了重要指引，并強調了第三代半導體的發展。

　　針對半導體制造的國家政策，半導體產業縱橫整理

　　除了政策支持之外，國家利用投資引導，著力打造自主可靠的半導體制造環節。

　　大基金二期的投資同樣覆蓋了集成電路設計、芯片制造、封裝測試、材料以及設備制造等產業鏈環節，但是與一期相比，投資重點較多投向了制造環節，更聚焦設備、材料領域，并加碼晶圓制造。二期對刻蝕機、薄膜設備、測試設備和清洗設備等領域已有布局的企業保持高度關注和持續支持，推動龍頭企業做大做強。

　　大基金二期對外投資名錄。半導體產業縱橫整理

　　在大基金二期的投資版圖中，2021年大基金二期投資南大廣電、興福電子材料、睿力集成電路等公司，在23個目前的對外投資列表中非常顯著。

　　產業相結合，大力出奇跡?

　　中國很早就開始了光刻機的研究， 1980年清華大學就研制出了第四代分布式投影光刻機,精度達到300nm，后來相關企業認為購買比自己研發更合算，就放棄了自主研發。

　　近年來，在國家支持、高校嘗試的背景下，許多半導體科研成果走出實驗室，走向市場。以中科院、清華大學為代表，形成了以控股、共同持股、高校進行技術轉化等形式的一眾企業。

　　在上海微電子的供應商名單中，華卓精科是國內首家實現光刻機工件臺國產化、商業化的廠商。簡單來說，僅此一家企業便成就了三分之一的國產光刻機。這家企業與清華大學共享專利。其股東除了清華大學在職人員之外，還包括了清華大學的校友基金等。

　　2021年，南京大學控股公司南大光電在投資者平臺上表示，目前在中端ArF光刻膠產品上，已經實現多個技術節點同時認證。理論上來講，南大光電實現技術突破的ArF光刻膠產品可以用于90nm-14nm技術節點的技術制造工藝。

　　2021年7月初，科技日報報道，經過云南大學能源學院團隊的共同研發，研究表明在芯片材料方面，通過石墨烯可以實現碳基芯片的制作，具體則通過石墨烯硫化鉑來解決芯片的材料問題，這一研究成功突破了1nm芯片材料的瓶頸，給國產芯片的生產奠定了夯實的基礎。

　　同時，高校之間的合作也從沒有停止，學術跨越了國界，劍指突破。中國科學院半導體研究所照明研發中心與北京大學、北京石墨烯研究院、北卡大學的科研團隊合作，實現了石墨烯玻璃晶圓氮化物“異構外延”突破，證實了氮化物外延擺脫襯底限制的可能性，為不同半導體材料之間的異構集成提供了新思路。

　　學術在前，產研在后。中芯國際在2021年陸續發布了多地的新廠建設項目。2021年第一季度，中芯國際在深圳擴產28nm芯片生產線還與深技大聯合成立了集成電路學院，為持續發展儲備人才。緊接著，中芯國際又與上海集成電路中心展開合作，投資570億，再次目標擴大28nm產線。

　　中芯國際已經在成熟制程上獲得大量訂單，2021年的份額僅次于臺積電和聯電。成績的背后還有很大的努力空間，臺積電在Q4的財報中，先進制程已經占到一半營收，而大陸的晶圓廠還停留在28nm以上的成熟制程。

　　而對于國內的IDM來說，華潤微、士蘭微、斯達半導體、聞泰科技、捷捷微電等在2021年密集發布擴產融資方面，堅定推進IDM發展。

　　半導體產業縱橫整理

　　在2020年IC Insights的數據報告中，在6英寸及以下的晶圓生產廠商中，華潤微和士蘭微共占據17%的份額，位列第一與第二。得益于兩家公司IDM的策略發展，中國大陸在成熟制程擁有了一席之地。

　　元禾璞華投資陳大同曾表示：任何一個行業都是無泡沫不繁榮。中國擁有世界沒有的機會，中國有龐大的本土市場，短期內國產替代機會非常多，最大的機遇便是芯片設計企業對可靠代工能力的巨大需求。

　　士不可以不弘毅，半導體制造任重而道遠。