光刻机的关键作用在减弱？是吃不到葡萄的阿Q心态还是确有其事？$芯片ETF基金(SZ159599)$
近日，上海证券交易所举办了一场名为“半导体设备突围关键局”的论坛，邀请了五位半导体行业大佬，分别是广发证券发展研究中心总经理许兴军、拓荆科技董事长吕光泉、中微公司董事长尹志尧、华海清科总经理张国铭以及中科飞测董事长陈鲁。
在论坛上，尹志尧的一段讲话在半导体行业内引起了广泛关注。他指出，过去五六十年间，集成电路并未发生革命性变化，仅仅是实现了器件的不断微型化。在此过程中，光刻机的关键作用逐渐减弱，而刻蚀、薄膜等其他设备的重要性日益凸显，这对中国而言是一个难得的机遇。
这一观点听起来似曾相识，不久前，长江存储董事长陈南翔也发表过类似的看法。他在接受央视采访时表示，摩尔定律已经失效，晶体管线宽的进一步缩小面临极大挑战。因此，先进的芯片制造技术将逐渐转向先进的芯片封装技术。
尹志尧强调光刻机作用减弱，而陈南翔则突出芯片封装技术的重要性。这两看似不相关的观点，实则异曲同工。他们都在阐述一个共同的观点：半导体领域正在经历一场技术大转向，从以往追求极致晶体管线宽转向利用封装技术提升芯片性能。
这一技术转向的背后原因是什么呢？主要是由于极致晶体管线宽已难以继续缩小。随着晶体管线宽不断缩小至接近1奈米，再进一步缩小将面临极大挑战，因为这将涉及对硅原子的切割，这在物理上是不现实的。
而成本问题则可能未被广泛认识。当大家关注台积电、三星3奈米、2奈米芯片量产时间并为技术进步欢呼时，往往忽视了其背后的高昂成本。一条产能为每月50000片晶圆的3奈米产线成本约为200亿美元，而2奈米产线的成本则更高达280亿美元。这主要是由于更高制程需要更洁净的厂房、更多精密设备以及巨额的投资，尤其是ASML的EUV光刻机价格昂贵。然而，能够为这些高制程芯片买单的企业却寥寥无几。
因此，我们看到各大代工巨头都在先进封装技术上投入大量精力，台积电和英特尔也不例外。例如，台积电开发的2.5D封装技术CoWoS能够将不同制程的芯片堆叠在同一片硅中介层上并通过特殊连接工艺组成一块大芯片。同样地，英特尔也开发出了类似的工艺FoVeros并有望获得英伟达的订单。此外，长江存储的Xtacking技术也是一种先进的封装技术，它将外围电路和存储阵列分别放在两块晶圆上雕刻后再将外围电路倒扣在存储阵列上。这种独特工艺使其在市场上处于领先地位。
有人可能会问，先进封装流程复杂，真的能降低成本吗？其关键在于模块化设计与良品率问题。例如，在先进封装中的Chiplet技术可以将原本SoC内的各个IP模块单独制作成小芯片，然后根据用户需求进行组合。这样不仅可以避免工艺浪费、快速生产出不同功能组合的超级芯片，还可以提高良品率并降低成本。
实际上，先进封装的概念早在2005年就已提出，但当时由于摩尔定律的推动和芯片制程的不断进步而缺乏商业可行性。直到近年来，随着芯片制程接近物理极限和成本问题日益凸显，先进封装才开始受到重视并获得发展。随着苹果等公司发现依赖制程升级缩小芯片已越来越没有性价比，并开始尝试先进封装技术后，这一领域的优势逐渐得到认可并吸引了更多企业加入。
尹志尧和陈南翔都认为先进封装是中国换道超车的机会。因为从先进封装兴起的时间算起，中外在此领域的技术差距并不大。甚至长江存储的Xtacking技术已经超越了美韩企业。
目前，业内整体情况是先进制造遇到天花板，而巨头们已停下脚步，但我们仍在追赶。转向先进封装后，由于没有摩尔定律的参照，很难预测未来四五年后封装技术的发展情况。大家都在尝试和探索新的可能性。至于先进封装是否会被卡的问题，虽然存在一定风险，但相比攻克5奈米、3奈米芯片制造来说，其难度相对较小。以往研制芯片分为前道工艺和后道工艺，而先进封装则位于这两者之间，被称为“中道工艺”。国内在后道工艺方面已有一定实力，如长电科技和通富微电等，并在先进封装方向上发力开发新技术。
此外，就设备问题而言，先进封装的核心在于垂向上增加晶体管密度以提升芯片性能。因此，对EUV光刻机的依赖度降低，而对刻蚀、薄膜、检测等设备的需求增加。在这些方面，中微半导体、北方华创、华海清科等企业已占有一席之地。
综上，摩尔定律或已失效，芯片的先进制造技术遇到天花板，对光刻机的要求减弱，半导体行业正转向先进封装。在这个领域，中外技术起点差距不大，因此对中国企业来说是一次重要的换道超车机会。从尹志尧、陈南翔等大佬的表态中也可以看出，中国人正在紧紧抓住这次难得的机遇。
芯片板块具有高弹性的特征，中证芯片产业指数自2016以来累计涨54%，表现优于同期申万电子行业指数、创业板、沪深300指数，并且在上涨行情中有望获得更高超额收益。截至到2024/8/12，中证芯片产业指数的估值为65倍（PE-TTM），距离历史峰值还有超99%的空间，性价比值得关注（数据来源：中证指数有限公司，Choice金融终端，2016/1/1-2024/8/12）。
芯片ETF基金（159599）跟踪中证芯片产业指数，选取业务涉及芯片设计、制造、封装与测试等领域，以及为芯片提供半导体材料、晶圆生产设备、封装测试设备等物料或设备的上市公司证券作为指数样本，以反映芯片产业上市公司证券的整体表现，一共50只成份股，截至2024/8/12，前十大权重股为：北方华创、中芯国际、韦尔股份、海光信息、中微公司、兆易创新、寒武纪、澜起科技、长电科技、三安光电。（数据来源：深交所）
（以上信息来源：公司公告，东财基金整理）
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中证芯片产业指数涨跌幅如下：2016年（-16.15%）；2017年（20.21%）；2018年（-41.75%）；2019年（140.85%），2020年（52.99%）；2021年（32.15%）；2022年（-37.41%）；2023年（-2.18%）;2024年1-6月（-12.30%）。数据来源：中证指数有限公司。指数历史业绩不预示指数未来表现，也不代表本基金未来表现。
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