盡管歐洲在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)極為重要的地位，可晶圓制造特別是先進(jìn)工藝的實(shí)力并不強(qiáng)。近日，面對美國、日韓紛紛強(qiáng)化半導(dǎo)體制造能力的情勢，歐洲也再次燃起先進(jìn)半導(dǎo)體制造的雄心。在一項名為《2030數(shù)字指南針》計劃中，歐盟委員會提出新的目標(biāo)，到2030年歐洲先進(jìn)和可持續(xù)半導(dǎo)體的生產(chǎn)總值至少占全球生產(chǎn)總值的20%，生產(chǎn)能力沖刺2nm。那么，歐洲是否有能力打造一座先進(jìn)工藝的半導(dǎo)體制造廠?又該如何發(fā)展?

Fablite模式盛行限制了制造產(chǎn)能擴(kuò)張

“歐洲的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整體實(shí)力很強(qiáng)。概括來說，歐洲的半導(dǎo)體研究歷史悠久、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)基礎(chǔ)扎實(shí)、科研機(jī)構(gòu)實(shí)力強(qiáng)勁。”半導(dǎo)體專家莫大康在接受記者采訪時指出。從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)來看，全球最大的移動IP供應(yīng)商ARM、光刻機(jī)行業(yè)巨頭阿斯麥(ASML)、德國化工巨頭巴斯夫、全球知名的獨(dú)立公共研發(fā)平臺IMEC均起源于歐洲。

更加值得重視的是英飛凌、恩智浦和意法半導(dǎo)體這三大巨頭。英飛凌在20世紀(jì)90年代末由西門子半導(dǎo)體部門獨(dú)立而來，恩智浦則是2006年從飛利浦的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)獨(dú)立而來，意法半導(dǎo)體來自于法國和意大利兩國的強(qiáng)強(qiáng)技術(shù)聯(lián)合。正是因?yàn)橛兄@樣的淵源，英飛凌、恩智浦、意法半導(dǎo)體等歐洲半導(dǎo)體公司在射頻技術(shù)、嵌入式AI、智能傳感器、微控制器、低功耗技術(shù)、安全部件等方面擁有很強(qiáng)的實(shí)力，這些技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能制造、汽車電子等領(lǐng)域。

然而，與強(qiáng)大的設(shè)計、研發(fā)實(shí)力相比，歐洲在晶圓制造特別是先進(jìn)工藝上的實(shí)力相對薄弱。IC Insights數(shù)據(jù)，在價值4400億歐元的全球半導(dǎo)體市場中，來自歐盟的份額大約在10%，也就是440億歐元左右。歐州半導(dǎo)體制造產(chǎn)能在全球市場中只占9%。集邦咨詢發(fā)布的2021年第一季度全球十大晶圓代工廠商中，也沒有來自歐洲的廠家。

為什么歐洲在半導(dǎo)體制造方面實(shí)力不足呢?“臺灣經(jīng)濟(jì)研究院”研究員劉佩真指出，重要原因是歐洲企業(yè)的意愿不強(qiáng)。恩智浦主攻車載通信和射頻芯片模塊，收購飛思卡爾又使其一舉成為MCU領(lǐng)域的全球第一，去年再次收購Marvell的無線連接業(yè)務(wù)，開始大力拓展UWB、NFC等射頻業(yè)務(wù)。英飛凌近來持續(xù)加碼功率半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，2015年收購美國國際整流器公司，進(jìn)一步強(qiáng)化了第三代化合物半導(dǎo)體的技術(shù)優(yōu)勢;2019年收購賽普拉斯，加強(qiáng)了MCU與互聯(lián)技術(shù)的實(shí)力。依托傳感器、MCU、功率半導(dǎo)體等業(yè)務(wù)的實(shí)力，意法半導(dǎo)體同樣關(guān)注汽車、工業(yè)半導(dǎo)體與消費(fèi)電子領(lǐng)域。“這些領(lǐng)域的芯片所使用的工藝技術(shù)多為傳統(tǒng)特色工藝，加之終端客戶大多位于亞洲，因此歐洲半導(dǎo)體企業(yè)更傾向于采取Fablite模式，即核心的產(chǎn)品技術(shù)在自家晶圓廠中生產(chǎn)，而將非核心產(chǎn)品委托給代工廠加工。這就導(dǎo)致歐洲企業(yè)并沒有建設(shè)龐大晶圓制造產(chǎn)能的需求。”莫大康也表示。

歐洲發(fā)展晶圓制造變得迫切起來

專注于汽車電子、工業(yè)產(chǎn)業(yè)等穩(wěn)健領(lǐng)域，使得歐洲企業(yè)錯過了存儲器、晶圓代工、智能手機(jī)芯片等需要先進(jìn)工藝的熱門領(lǐng)域。但是，近年來，汽車的智能化、網(wǎng)聯(lián)化趨勢越來越明顯，制造業(yè)也在不斷推進(jìn)數(shù)字化、智能化改造，芯片在汽車、工業(yè)創(chuàng)新中所發(fā)揮的作用越來越明顯，算力需求越來越強(qiáng)勁。

恩智浦大中華區(qū)主席李廷偉就表示，恩智浦下一代S32平臺中將采用5納米制程，以滿足先進(jìn)汽車架構(gòu)對高度整合、低功耗和高運(yùn)算能力的需求，支持更多智能化的汽車應(yīng)用和創(chuàng)新，進(jìn)一步推動汽車向強(qiáng)大的道路計算系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。這也顯示出，歐洲發(fā)展晶圓制造特別是先進(jìn)工藝的需求正變得迫切起來。

事實(shí)上，歐洲曾經(jīng)多次推動本土芯片制造能力的恢復(fù)。2009年，從英飛凌拆分出來專攻DRAM制造的奇夢達(dá)公司宣布破產(chǎn)，成為歐洲發(fā)展先進(jìn)半導(dǎo)體制造的一個重大挫折。2012年，歐盟負(fù)責(zé)數(shù)字議程的委員Neelie Kroes也曾經(jīng)著手推動歐洲半導(dǎo)體芯片業(yè)務(wù)，并提出了著名的“芯片空中客車(Airbus of chips)”議程，即將公司、地區(qū)和歐洲利益相聯(lián)合，以重振芯片制造。

Future Horizons公司首席執(zhí)行官M(fèi)alcolm Penn表示，如果歐洲各機(jī)構(gòu)、研究中心和半導(dǎo)體公司能夠聯(lián)合起來，歐洲有望實(shí)現(xiàn)芯片制造能力的恢復(fù)。

如何實(shí)施新版“芯片空中客車”計劃?

那么，歐洲應(yīng)當(dāng)如何實(shí)施其新版的“芯片空中客車”計劃呢?Penn認(rèn)為，應(yīng)該從技術(shù)研發(fā)方面切入，發(fā)揮歐洲在技術(shù)研發(fā)上的優(yōu)勢。當(dāng)前全環(huán)繞柵極效應(yīng)管(Gate-All-Around)技術(shù)就是另一個難得的機(jī)會。該技術(shù)尚處于起步階段，對所有人來說都是陌生的。歐洲可以不用追趕鰭式場效應(yīng)管(FinFET)技術(shù)上的領(lǐng)先者，而是和臺積電、三星等公司處于同一起跑線上。

莫大康則強(qiáng)調(diào)，現(xiàn)在人們一提到芯片制造往往想到晶圓代工。然而，歐洲發(fā)展先進(jìn)工藝并不適合采用代工模式，而是應(yīng)當(dāng)依托現(xiàn)有大型半導(dǎo)體企業(yè)，依托這些企業(yè)在技術(shù)、市場以及晶圓制造方面的雄厚基礎(chǔ)。只要資金有保證，是有很大機(jī)會發(fā)展起來的。

不過，值得注意的是，很多歐洲半導(dǎo)體企業(yè)對發(fā)展先進(jìn)制造的意愿并不強(qiáng)烈。英飛凌CEO Reinhard Ploss表示，歐洲的科技產(chǎn)業(yè)規(guī)模不夠大，不值得讓芯片生產(chǎn)本地化。即使資金被用來在歐盟境內(nèi)興建晶圓制造廠，它們的最大客戶仍然是外國科技巨頭，在這種情況下，生產(chǎn)本土化于事無補(bǔ)。ASML首席執(zhí)行官Peter Wennink也對此持懷疑態(tài)度，他表示：“建立全球無摩擦半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)花費(fèi)了數(shù)十年的時間。如果打算將其分解，將增加成本。”

毫無疑問，歐盟計劃建設(shè)先進(jìn)工藝晶圓廠的原因，離不開全球先進(jìn)晶圓產(chǎn)能逐漸向三星和臺積電等巨頭集中的現(xiàn)狀。然而，計劃能否成功，尚需說服更多企業(yè)對此計劃產(chǎn)生足夠的意愿。因此，計劃最終能否成功，仍需拭目以待。

封面圖片來源：拍信網(wǎng)