成熟工藝，中芯國際的護城河

成熟制程制程是指90nm， 0.13/0.11μm， 0.18μm， 0.25μm， 0.35μm以及公司獨有的SPOCULL。2015Q1-2016Q2年期間，成熟邏輯技術業務收入占比55%以上，是公司主要業務來源，為公司業績提供了安全邊際。

現在的成熟邏輯技術包括了90nm， 0.13/0.11μm， 0.18μm， 0.25μm， 0.35μm，我們來看一下中芯在上面的布局。

1）90nm

中芯國際的300毫米晶圓廠已有多個90納米工藝的產品進入大規模的生產，中芯國際擁有豐富的制程開發經驗，可向全球客戶提供先進的90納米技術。中芯90納米制程采用Low-k材質的銅互連技術，生產高性能的元器件。

利用先進的12英寸生產線進行90納米工藝的生產能確保成本的優化，為客戶未來技術的提升提供附加的資源。同時，中芯90納米技術可以滿足多種應用產品如無線電話，數字電視，機頂盒，移動電視，個人多媒體產品，無線網絡接入及個人計算機應用芯片等對低能耗，卓越性能及高集成度的要求，此外，中芯國際的90納米技術可以為客戶量身定做，達到各種設計要求，包括高速，低耗，混合信號，射頻以及嵌入式和系統集成等方案。

在90納米技術上，中芯國際向客戶提供生產優化的方案，以期竭盡所能地為客戶產品的性能的提升，良率的改善和可靠性的保證提供幫助。對于90納米相關的單元庫，IP及輸入/輸出接口等可通過中芯國際的合作伙伴獲得。

2）0.13/0.11μm

中芯國際的0.13微米制程采用全銅制程技術，從而在達到高性能設備的同時，實現成本的優化。中芯國際的0.13微米技術工藝使用8層金屬層寬度僅為80納米的門電路，能夠制作核心電壓為1.2V以及輸入/輸出電壓為2.5V或3.3V的組件。中芯國際的高速、低電壓和低漏電制程產品已在廣泛生產中。中芯國際通過標準單元庫供應伙伴，提供0.13微米的單元庫，內存編譯器，輸入輸出接口和模擬IP。

0.13/0.11μm性能優異。和0.15微米器件的制程技術相比，中芯國際的0.13微米工藝能使芯片面積縮小25%以上，性能提高約30%。與0.18微米制程技術比較，芯片面積更可縮小超過50%，而其性能也提高超過50%。

3）0.18μm

中芯的0.18微米為消費性、通訊和計算機等多種產品應用提供了在速度、功耗、密度及成本方面的最佳選擇。此外，它也在嵌入式內存、混合信號及CMOS射頻電路等應用方面為客戶提供靈活性的解決方案及模擬。此工藝采用1P6M（鋁）制程，特點是每平方毫米的多晶硅門電路集成度高達100，000門以及有1.8V、3.3V和5V三種不同電壓，供客戶選擇。中芯國際在0.18微米技術節點上可提供低成本、經驗證的智能卡、消費電子產品以及其它廣泛的應用類產品。

公司的 0.18微米工藝技術包括邏輯、混合信號/射頻、高壓、BCD、電可擦除只讀存儲器以及一次可編程技術等。這些技術均有廣泛的單元庫和智能模塊支持。目前0.18um工藝產品仍然是公司業務收入的主體來源。

4） 0.25μm

中芯國際的0.25微米技術能實現芯片的高性能和低功率，適用于高端圖形處理器、微處理器、通訊及計算機數據處理芯片。中芯國際同時提供0.25微米邏輯電路和3.3V和5V應用的混合信號/CMOS射頻電路。

5）0.35μm

中芯提供成本優化及通過驗證的0.35微米工藝解決方案，可應用于智能卡、消費性產品以及其它多個領域。中芯國際的0.35微米制程技術包括邏輯電路，混合信號/CMOS射頻電路、高壓電路、BCD、 EEPROM和OTP芯片。這些技術均有廣泛的單元庫和智能模塊支持。

3.2.2. SPOCULL

SPOCULLTM是中芯國際的一種特殊工藝技術。SPOCULLTM中包括兩個工藝平臺： 95HV和95ULP。95HV主要是支持顯示驅動芯片相關的應用，而95ULP主要支持物聯網相關方面的應用。The SPOCULLTM技術提供了在8寸半導體代工技術中最高的器件庫密度和最小的SRAM。同時SPOCULLTM技術還具有極低的漏電流，低功耗和低寄生電容的優秀的半導體晶體管特性。

另外，中芯國際還有65/55nm工藝，這種融合高性能低功耗、仍是主力工藝平臺。

中芯國際65納米/55納米邏輯技術具有高性能，節能的優勢，并實現先進技術成本的優化及設計成功的可能性。65/55nm仍然是主力工藝平臺、2014-2015年收入占比均維持在24%。 65/55nm技術工藝元件選擇包含低漏電和超低功耗技術平臺。此兩種技術平臺都提供三種閾值電壓的元件以及輸入/輸出電壓為1.8V， 2.5V和 3.3V的元件，而形成一個彈性的制程設計平臺。此技術的設計規則、規格及SPICE模型已完備。55納米低漏電/超低功耗技術和65納米低漏電技術重要的單元庫已完備。

中芯國際65納米/55納米射頻/物聯網的知識產權組合能夠支持無線局域網、全球定位系統、藍牙、近距離無線通訊和ZigBee有關的產品應用。特別是已有的嵌入式閃存和射頻技術，使中芯國際55納米無線解決方案能很好的符合與物聯網有關的無線連接需求。

28nm需求強勁，中芯增長的重要動力

我們也知道，推動集成電路前進的主要動力之一是光刻工藝尺寸的縮小。目前28nm采用的是193nm的浸液式方法，當尺寸縮小到22/20nm時，傳統的光刻技術已無能為力，必須采用輔助的兩次圖形曝光技術，然而這樣會增加掩模工藝次數，從而導致成本增加和工藝循環周期的擴大，這就造成了20/22nm無論從設計還是生產成本上一直無法實現很好的控制，其成本約為28nm工藝成本的1.5-2倍左右。因此，綜合技術和成本等各方面因素，28nm將成為未來很長一段時間類的關鍵工藝節點。

28nm制程工藝主要分為多晶硅柵+氮氧化硅絕緣層柵極結構工藝（Poly/SiON）和金屬柵極+高介電常數絕緣層（High-k）柵結構工藝（HKMG工藝）。Poly/SiON工藝的特點是成本地，工藝簡單，適合對性能要求不高的手機和移動設備。HKMG的優點是大幅減小漏電流，降低晶體管的關鍵尺寸從而提升性能，但是工藝相對復雜，成本與Poly/SiON工藝相比較高。

截止2016年底，臺積電是目前全球28nm市場的最大企業，產能達到155000片/月，占整個28nm代工市場產能的62%；三星，GlobalFoundry，聯電的產能分別達到了30000片/月，40000片/月和20000片/月。從供應端來看，全球28nm的產能供給為25萬片/月。

從需求端來看，隨著28nm工藝的成熟，市場需求呈現快速增長的態勢。從2012年的91.3萬片/年到2014年的294.5萬片/年，年CAGR達79.6%，并且將延續到2017年。根據賽迪顧問統計，2012-2020年28nm市場需求如下。

28nm的市場需求仍然保持強勁，2017年的市場需求為38.6萬片/月，而以臺積電，聯電等為首的供給端為25萬片/月，有接近13.6萬片/月的供給-需求錯配，對于中芯國際等國內制造商來說，潛在的市場空間很大。

從應用端來看，28nm工藝目前主要應用領域仍然為手機應用處理器和基帶。2017年之后，28nm工藝雖然在手機領域的應用有所下降，但在其他多個領域的應用則迅速增加，目前能看到的應用領域有OTT盒子和智能電視領域。在2019-2020年，混合信號產品和圖像傳感器芯片也將規模使用28nm工藝。

在28nm上，明年來看，市場需求和供給之間有13.6萬片/月左右的錯配，因此，這個gap中芯國際就有可能來填上。主要邏輯是臺積電、三星和GF都在比拼先進制程，并沒有在28nm上擴產的計劃。，市場需求轉好的時候，二線晶圓代工廠的產能利用率將隨著臺積電的產能滿載而持續走高，因此很多IC設計廠商開始接觸中芯國際尋求調配產能分散風險。在28nm上，中芯國際主要競爭對手為聯電。

一座晶圓廠的投資，必須達到4萬片的產能，產能利用率75%，才能盈虧平衡。

中芯國際是中國大陸第一家提供28納米先進工藝制程的純晶圓代工企業。中芯國際的28納米技術是業界主流技術，包含傳統的多晶硅（PolySiON）和后閘極的高介電常數金屬閘極（HKMG）制程。中芯國際28納米技術于2013年第四季度推出，現已成功進入多項目晶圓（MPW）階段，可依照客戶需求提供28納米PolySiON和HKMG制程服務。

來自中芯國際設計服務團隊以及多家第三方IP合作伙伴的100多項IP，可為全球集成電路（IC）設計商提供多種項目服務，目前已有多家客戶對中芯國際28納米制程表示興趣。28納米工藝制程主要應用于智能手機、平板電腦、電視、機頂盒和互聯網等移動計算及消費電子產品領域。中芯國際28納米技術可為客戶提供高性能應用處理器、移動基帶及無線互聯芯片制造。

我們在這里要討論28nm給中芯國際帶來的業績增長彈性。我們認為，28nm在市場需求和供給錯配的情況下，將是未來中芯國際業績增長彈性的主要推手。

目前中芯國際在28nm上的產能為1.7萬片/月，其中北京廠產能為1萬片/月，上海廠產能為7000片/月。在工藝技術方面，向客戶提供包括28nm多晶硅（PolySiON）和28nm高介電常數金屬閘極（HKMG）在內的多項代工服務。主要客戶有高通等。

從營收角度來看，2016年28nm工藝營收占總體營收的比重為1%左右，體量還非常小。

我們預計未來3年28nm產能的情況將實現快速的增長，從2016年的1.7萬片/月，到2018年的6萬片/月，CAGR為88%。以2018年的產能來計算，28nm全年營收為10.8億美元，預計將占到全年營收的30%。

布局新技術，未來的成長來源

現在的中芯國際也正在新技術上進行研發。如啟動14nm研發，預計2018年投入風險性試產，突破國際技術封鎖，自力更生尋出路。

目前一代的FinFET工藝中，TSMC是16nm節點，三星、Intel各自開發了14nm FinFET工藝，GlobalFoundries則使用了三星的14nm工藝授權。由于受到出口限制，中國只能選擇自己開發，15年中比利時國王訪華時，華為、高通、中芯國際及比利時微電子中心宣布合作開發14nm工藝，中芯國際現在建設的12英寸晶圓廠就是為此準備的，預計最早2018年投入風險性試產。

上海的12英寸晶圓廠不止會上14nm工藝，未來還會升級10nm以及7nm工藝。

2016年四季，公司宣布在上海開工建設新的12英寸晶圓廠，投資超過675億人民幣，明年底正式建成，這座工廠將使用14nm工藝，這是中芯國際最先進、同時也是國內最先進的制造工藝。新的12吋生產線項目預計總投資超過100億美元，將通過合資方式建設未來每個月可容納7萬片的產能規模。公司董事表示，在加速研發過程中，力爭在2018年底實現突破。

另外，45/40nm進軍PRAM存儲，蠶食三星份額。

中芯國際是中國大陸第一家提供40納米技術的晶圓廠。40納米標準邏輯制程提供低漏電（LL）器件平臺，核心組件電壓1.1V，涵蓋三種不同閾值電壓，以及輸入/輸出組件 2.5V電壓（超載 3.3V， 低載1.8V）以滿足不同的設計要求。40納米邏輯制程結合了最先進的浸入式光刻技術，應力技術，超淺結技術以及超低介電常數介質。此技術實現了高性能和低功耗的完美融合，適用于所有高性能和低功率的應用，如手機基帶及應用處理器，平板電腦多媒體應用處理器，高清晰視頻處理器以及其它消費和通信設備芯片。

攜手Crossbar，進入PRAM存儲領域。公司與阻變式存儲器（RRAM）技術領導者Crossbar，共同宣布雙方就非易失性RRAM開發與制造達成戰略合作協議。作為雙方合作的一部分，中芯國際與Crossbar已簽訂一份代工協議，基于中芯國際40納米CMOS制造工藝，提供阻變式存儲器組件。這將幫助客戶將低延時、高性能和低功耗嵌入式RRAM存儲器組件整合入MCU及SoC等器件，以應對物聯網、可穿戴設備、平板電腦、消費電子、工業及汽車電子市場需求。

價格競爭加劇和固定資產加速折舊，2017年營收占比預降1-2%。我們估計在2017/18年，45 / 40nm將占銷售額的24％/ 24％。由于價格競爭激烈和固定資產的加速折舊，我們預計2017年45 / 40nm工藝將同比下降1-2個百分點。2017/18年 45 / 40nm產能的減少將轉化為28nm產能增加。