尽管欧洲在全球半导体产业链中占据极为重要的地位，可晶圆制造特别是先进工艺的实力并不强。近日，面对美国、日韩纷纷强化半导体制造能力的情势，欧洲也再次燃起先进半导体制造的雄心。在一项名为《2030数字指南针》计划中，欧盟委员会提出新的目标，到2030年欧洲先进和可持续半导体的生产总值至少占全球生产总值的20%，生产能力冲刺2nm。那么，欧洲是否有能力打造一座先进工艺的半导体制造厂?又该如何发展?
Fablite模式盛行限制了制造产能扩张
“欧洲的半导体产业的整体实力很强。概括来说，欧洲的半导体研究历史悠久、产业链各环节基础扎实、科研机构实力强劲。”半导体专家莫大康在接受记者采访时指出。从半导体产业链各环节来看，全球最大的移动IP供应商ARM、光刻机行业巨头阿斯麦(ASML)、德国化工巨头巴斯夫、全球知名的独立公共研发平台IMEC均起源于欧洲。
更加值得重视的是英飞凌、恩智浦和意法半导体这三大巨头。英飞凌在20世纪90年代末由西门子半导体部门独立而来，恩智浦则是2006年从飞利浦的半导体业务独立而来，意法半导体来自于法国和意大利两国的强强技术联合。正是因为有着这样的渊源，英飞凌、恩智浦、意法半导体等欧洲半导体公司在射频技术、嵌入式AI、智能传感器、微控制器、低功耗技术、安全部件等方面拥有很强的实力，这些技术广泛应用于智能制造、汽车电子等领域。
然而，与强大的设计、研发实力相比，欧洲在晶圆制造特别是先进工艺上的实力相对薄弱。IC Insights数据，在价值4400亿欧元的全球半导体市场中，来自欧盟的份额大约在10%，也就是440亿欧元左右。欧州半导体制造产能在全球市场中只占9%。集邦咨询发布的2021年第一季度全球十大晶圆代工厂商中，也没有来自欧洲的厂家。
为什么欧洲在半导体制造方面实力不足呢?“台湾经济研究院”研究员刘佩真指出，重要原因是欧洲企业的意愿不强。恩智浦主攻车载通信和射频芯片模块，收购飞思卡尔又使其一举成为MCU领域的全球第一，去年再次收购Marvell的无线连接业务，开始大力拓展UWB、NFC等射频业务。英飞凌近来持续加码功率半导体业务，2015年收购美国国际整流器公司，进一步强化了第三代化合物半导体的技术优势;2019年收购赛普拉斯，加强了MCU与互联技术的实力。依托传感器、MCU、功率半导体等业务的实力，意法半导体同样关注汽车、工业半导体与消费电子领域。“这些领域的芯片所使用的工艺技术多为传统特色工艺，加之终端客户大多位于亚洲，因此欧洲半导体企业更倾向于采取Fablite模式，即核心的产品技术在自家晶圆厂中生产，而将非核心产品委托给代工厂加工。这就导致欧洲企业并没有建设庞大晶圆制造产能的需求。”莫大康也表示。
欧洲发展晶圆制造变得迫切起来
专注于汽车电子、工业产业等稳健领域，使得欧洲企业错过了存储器、晶圆代工、智能手机芯片等需要先进工艺的热门领域。但是，近年来，汽车的智能化、网联化趋势越来越明显，制造业也在不断推进数字化、智能化改造，芯片在汽车、工业创新中所发挥的作用越来越明显，算力需求越来越强劲。
恩智浦大中华区主席李廷伟就表示，恩智浦下一代S32平台中将采用5纳米制程，以满足先进汽车架构对高度整合、低功耗和高运算能力的需求，支持更多智能化的汽车应用和创新，进一步推动汽车向强大的道路计算系统转变。这也显示出，欧洲发展晶圆制造特别是先进工艺的需求正变得迫切起来。
事实上，欧洲曾经多次推动本土芯片制造能力的恢复。2009年，从英飞凌拆分出来专攻DRAM制造的奇梦达公司宣布破产，成为欧洲发展先进半导体制造的一个重大挫折。2012年，欧盟负责数字议程的委员Neelie Kroes也曾经着手推动欧洲半导体芯片业务，并提出了著名的“芯片空中客车(Airbus of chips)”议程，即将公司、地区和欧洲利益相联合，以重振芯片制造。
Future Horizons公司首席执行官Malcolm Penn表示，如果欧洲各机构、研究中心和半导体公司能够联合起来，欧洲有望实现芯片制造能力的恢复。
如何实施新版“芯片空中客车”计划?
那么，欧洲应当如何实施其新版的“芯片空中客车”计划呢?Penn认为，应该从技术研发方面切入，发挥欧洲在技术研发上的优势。当前全环绕栅极效应管(Gate-All-Around)技术就是另一个难得的机会。该技术尚处于起步阶段，对所有人来说都是陌生的。欧洲可以不用追赶鳍式场效应管(FinFET)技术上的领先者，而是和台积电、三星等公司处于同一起跑线上。
莫大康则强调，现在人们一提到芯片制造往往想到晶圆代工。然而，欧洲发展先进工艺并不适合采用代工模式，而是应当依托现有大型半导体企业，依托这些企业在技术、市场以及晶圆制造方面的雄厚基础。只要资金有保证，是有很大机会发展起来的。
不过，值得注意的是，很多欧洲半导体企业对发展先进制造的意愿并不强烈。英飞凌CEO Reinhard Ploss表示，欧洲的科技产业规模不够大，不值得让芯片生产本地化。即使资金被用来在欧盟境内兴建晶圆制造厂，它们的最大客户仍然是外国科技巨头，在这种情况下，生产本土化于事无补。ASML首席执行官Peter Wennink也对此持怀疑态度，他表示：“建立全球无摩擦半导体生态系统已经花费了数十年的时间。如果打算将其分解，将增加成本。”
毫无疑问，欧盟计划建设先进工艺晶圆厂的原因，离不开全球先进晶圆产能逐渐向三星和台积电等巨头集中的现状。然而，计划能否成功，尚需说服更多企业对此计划产生足够的意愿。因此，计划最终能否成功，仍需拭目以待。