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窺探福建造芯史,,從難到貴族是如何艱辛發(fā)展的

2019-11-16
來源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 華為 集成電路 芯片 存儲器

2019年注定是屬于集成電路的一年。2018年中興事件不過是一個(gè)觸發(fā)點(diǎn),2019年的華為事件讓中國人的芯片之痛再一次發(fā)作,。大國夢不僅需要資本和模式的不斷翻涌,,更需要這種關(guān)鍵性實(shí)業(yè)的支撐。

芯思想研究院特此推出《造芯記》專欄,,回顧中國各省的晶圓制造業(yè)歷程,,本文主要提及8英寸和12英寸生產(chǎn)線,而設(shè)計(jì)和封測均一筆帶過,。

今天談的是福建省,。福建省簡稱“閩”,古稱“閩越”,,由于密集的群山環(huán)繞,,把閩越和中原文明隔開,古閩越甚至被視為一塊最冥頑不靈的化外之地,。群山為福建人關(guān)上了對外的大門時(shí),,大海為福建人打開了另一扇窗。福建擁有綿長曲折的海岸線,,眾多的港灣島嶼,。宋元時(shí)期,泉州成為“海上絲綢之路”的重要發(fā)源地,,福建人將商品銷往世界各地,,開始海外貿(mào)易活動(dòng)。近代,,廈門,、福州位居五口通商之列,,馬尾船政文化輝煌一時(shí)。海外貿(mào)易和海外移民就成了福建的兩大特色,,也形成了后來遍布全球的閩籍商人,。可以說,,海洋,、商貿(mào)、開放,、移民等因子,,早已融入福建人的血液,成為福建文化特有的稟賦,。

福建的集成電路產(chǎn)業(yè)始于1960年末期,,經(jīng)過50多年以來,總體來看,,福建“芯”痛依舊:集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,、輻射范圍窄、開發(fā)能力弱等特點(diǎn)凸顯,。

2018年10月,,福建出臺了《福建集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃1.0版》,“行動(dòng)計(jì)劃”提出,,支持有條件,、有基礎(chǔ)的集成電路企業(yè)向以福州、廈門,、泉州,、莆田為中心的沿海集成電路產(chǎn)業(yè)帶集聚發(fā)展。強(qiáng)調(diào)優(yōu)先發(fā)展集成電路制造業(yè),,提出堅(jiān)持先進(jìn)制造工藝與特殊制造工藝發(fā)展并重,,針對晶圓代工,加快擴(kuò)充55/40/28nm芯片生產(chǎn)能力,,推進(jìn)22/20nm等先進(jìn)制造工藝研發(fā),;針對存儲器制造,,加快DRAM存儲器生產(chǎn)線建設(shè),,加緊形成高良品率的規(guī)模化生產(chǎn)能力,;針對化合物半導(dǎo)體,,擴(kuò)大砷化鎵、氮化鎵,、碳化硅等化合物半導(dǎo)體材料芯片的批量生產(chǎn)規(guī)模,。

下面我們就窺探一下福建的造芯史,。

福州逐“芯”難

福州,別稱榕城,,簡稱“榕”,,是中國東南沿海重要都市、首批14個(gè)對外開放的沿海港口城市之一,,海上絲綢之路門戶以及中國(福建)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)三片區(qū)之一,;福州也是近代中國最早開放的五個(gè)通商口岸之一,福州馬尾是中國近代海軍的搖籃,,中國船政文化的發(fā)祥地,,是中國近代文教和科技人才的搖籃之一。

提起福州的集成電路企業(yè),,大家談?wù)撟疃嗟氖窃O(shè)計(jì)公司,,諸如瑞芯微(RockChip),可是鮮有人談到福州的晶圓制造業(yè),。

其實(shí),,福州的集成電路產(chǎn)業(yè)可以追溯到1960年代,1969年成立的福建省半導(dǎo)體研究所(福建半導(dǎo)體器件廠,、國營八四三○廠)是專業(yè)生產(chǎn)半導(dǎo)體集成電路和分立器件為主的廠,、所結(jié)合企業(yè)。1988年引入4英寸3微米大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線的全套設(shè)備,,建立了福建第一條4英寸生產(chǎn)線,。1996年和臺商友順科技合資成立福順微電子。

2006年福順微電子建立福建省首條6英寸晶圓生產(chǎn)線,。但目前由于設(shè)備太老舊,,而合作方友順科技在廈門有一個(gè)相對較新的6英寸工廠,所以友順科技對福順微的升級沒有興趣,。

福州也曾在2012年規(guī)劃福順晶圓8英寸生產(chǎn)線項(xiàng)目,,2013年開工建設(shè),一期土建工程已經(jīng)完成,,但由于無法購得合適的8英寸二手設(shè)備,,加上合作方友順科技對8英寸無需求,也無意進(jìn)行技術(shù)升級,,導(dǎo)致8英寸項(xiàng)目停滯,。

福州在2011年還有一個(gè)8英寸晶圓制造項(xiàng)目,是由英孚投資集團(tuán)運(yùn)作,,規(guī)劃三年內(nèi)建設(shè)3條8英寸250-110納米晶圓生產(chǎn)線,。但至今該項(xiàng)目沒有著落。

福州也曾有意整合英孚和福順兩個(gè)8英寸項(xiàng)目,但由于種種原因,,整合沒有成功,。

福州的8英寸造芯夢,十年一場空,。

廈門筑“芯”夢

廈門,,遠(yuǎn)古時(shí)為白鷺棲息之地,故別稱鷺島,,簡稱鷺,,東南沿海重要的中心城市,1980年批復(fù)設(shè)立經(jīng)濟(jì)特區(qū),,已成為兩岸新興產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)合作示范區(qū),、東南國際航運(yùn)中心、兩岸區(qū)域性金融服務(wù)中心和兩岸貿(mào)易中心,。

廈門的造芯史可以追溯到1980年代,,當(dāng)時(shí)廈門有多個(gè)半導(dǎo)體器件廠,包括一廠,、二廠,、四廠和整流器廠,生產(chǎn)各種分立器件,,規(guī)模都偏小,。1990年代,國營746廠到廈門設(shè)立華聯(lián)電子從事IC和LED封裝,,由于資金問題導(dǎo)致IC封裝業(yè)務(wù)逐漸下馬,,頗為可惜。進(jìn)入2000年代,,臺灣友順來到廈門設(shè)立吉順芯微電子,,從事6英寸晶圓制造,目前月產(chǎn)達(dá)5萬片,。

2014年6月國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要(2015-2025)》,,制訂了今后10年發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略部署。廈門抓住機(jī)會,,成為國家集成電路布局規(guī)劃重點(diǎn)城市,。近幾年在集成電路產(chǎn)業(yè)上的布局持續(xù)加速,已經(jīng)形成火炬高新區(qū),、海滄區(qū),、自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)湖里片區(qū)三個(gè)集成電路集聚區(qū),初步覆蓋集成電路設(shè)計(jì),、制造,、封測,、裝備與材料以及應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),,聚集了聯(lián)芯集成,、士蘭微、通富微電,、優(yōu)訊高速,、雷科微、瀚天天成,、美日豐創(chuàng)等集成電路企業(yè),。目前廈門已形成一定的規(guī)模效應(yīng),2018年廈門集成電路產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值415億元,,規(guī)劃到2025年集成電路產(chǎn)業(yè)將達(dá)1500億元,。

1、聯(lián)芯集成

2014年10月,,聯(lián)電和廈門市人民政府,、福建省電子信息集團(tuán)簽訂協(xié)議,建設(shè)12英寸晶圓制造廠,,成立,,先期將提供55納米及40納米的晶圓代工服務(wù),規(guī)劃最大月產(chǎn)能為5萬片12英寸晶圓,,總投資金額可達(dá)美金62億元,。

2015年3月26日動(dòng)工,10月27日主廠房封頂,;2016年4月1日設(shè)備開始插入,,6月12日開始40納米通信芯片投片,11月16日正式投產(chǎn),;2017年3月21日28納米技轉(zhuǎn)獲批,,5月22日28納米PolySiON工藝開始出貨;2018年3月26日,,28納米HKMG工藝試產(chǎn)成功,。

截止目前,聯(lián)芯集成可提供90納米,、40納米及28納米的晶圓代工服務(wù),,一期裝機(jī)月產(chǎn)能為25000片12英寸晶圓。

據(jù)悉,,聯(lián)芯集成12英寸工藝平臺未來將導(dǎo)入22納米邏輯制程,,以加強(qiáng)28納米與22納米在MCU技術(shù)平臺的布局。

憑心而論,,雖然聯(lián)芯集成是獨(dú)立運(yùn)營,,但是其主導(dǎo)權(quán)卻抹不去聯(lián)電的身影,技術(shù)來源完全依賴聯(lián)電,所以聯(lián)芯集成更像是聯(lián)電在大陸的一個(gè)加工廠,,產(chǎn)能由聯(lián)電掌控,,無法為廈門本地設(shè)計(jì)公司提供太多支持。

2,、士蘭微項(xiàng)目

2017年12月18日,,中國民營IDM公司士蘭微和廈門海滄政府簽訂協(xié)議,計(jì)劃在廈門建設(shè)兩條12英寸生產(chǎn)線和一條化合物半導(dǎo)體生產(chǎn)線,。

士蘭微12英寸特色工藝芯片項(xiàng)目總投資170億元,,建設(shè)兩條以MEMS、功率器件為主要產(chǎn)品的12英寸集成電路制造生產(chǎn)線,。第一條12英寸產(chǎn)線,,總投資70億元,工藝線寬90納米,,計(jì)劃月產(chǎn)8萬片,,分兩期實(shí)施:其中一期總投資50億元,實(shí)現(xiàn)月產(chǎn)能4萬片,,將于2020年投產(chǎn),;項(xiàng)目二期總投資20億元,新增月產(chǎn)能4萬片,;第二條12英寸產(chǎn)線為項(xiàng)目三期,,預(yù)計(jì)總投資100億元,工藝線寬65納米-90納米,。項(xiàng)目由士蘭集科負(fù)責(zé)運(yùn)營,,2018年10月18日,項(xiàng)目奠基,;2019年5月開始土建,,8月完成樁基工程,開始主體施工,;目前正在和各大設(shè)備廠商溝通中,,預(yù)計(jì)2020年4季度投產(chǎn)。

士蘭微4/6英寸兼容的化合物半導(dǎo)體生產(chǎn)線項(xiàng)目總投資50億元人民幣,,分兩期實(shí)施,,其中,項(xiàng)目一期投資20億元,,項(xiàng)目二期投資30億元,。項(xiàng)目由士蘭明鎵負(fù)責(zé)運(yùn)營,2018年10月18日項(xiàng)目奠基,;2019年4月主廠房封頂,,6月開始設(shè)備搬入調(diào)試階段,,第四季度將正式投產(chǎn)。

士蘭微廈門基地的建立是公司提升特色工藝領(lǐng)域核心競爭力,,邁向國際一流半導(dǎo)體企業(yè)的重要舉措,,也對進(jìn)一步完善廈門、福建,、乃至中國東南沿海區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈條,,提升中國半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)競爭力,,具有里程碑的意義,。

晉江“芯”堅(jiān)強(qiáng)

晉人南遷,依江而居,,故名晉江,。從晉朝開始有中原洛陽人士因戰(zhàn)亂搬遷至此,懷念晉朝故土,,因此將居住地的河流命名為晉江,。718年,唐朝析南安東南地置晉江縣,,屬泉州管轄,。

晉江是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的縣級市之一,是福建經(jīng)濟(jì)實(shí)力最強(qiáng)的縣級市,,從1995年以來,,經(jīng)濟(jì)實(shí)力一直位居福建縣級市之首。1986年費(fèi)孝通先生提出“晉江模式”,,與蘇南模式,、溫州模式、長三角模式共同構(gòu)成我國縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的四大模式,。

多年以來,,晉江堅(jiān)持轉(zhuǎn)型攻堅(jiān),培育高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),,帶動(dòng)境內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,。2015年晉江表示集全市之力發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè),以加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,。集成電路荒漠之地晉江要發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)談何容易,?

濃濃鄉(xiāng)情,閩臺一家親,。晉江要發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)得到了僑胞的支持,,最終和聯(lián)電牽手合作共同開發(fā)32納米DRAM制程;晉華支付技術(shù)報(bào)酬金,,由聯(lián)電在南科廠進(jìn)行研發(fā),,再移轉(zhuǎn)到晉華集成生產(chǎn),;技術(shù)成果由雙方共同擁有。

解決了技術(shù)來源,,不差錢的晉江快速行動(dòng)了,。

2016年2月,晉華集成成立,,由福建省電子信息集團(tuán),、及泉州、晉江兩級政府共同出資370億人民幣建設(shè)12英寸DRAM生產(chǎn)線,,這是我國自《推進(jìn)綱要》發(fā)布后第一個(gè)宣布投資DRAM存儲器的項(xiàng)目,。

2016年7月項(xiàng)目舉行施工典禮,10月18日正式開工建設(shè),;2017年11月廠房封頂,;2018年7月工藝設(shè)備進(jìn)場安裝調(diào)試,原計(jì)劃年底進(jìn)行小規(guī)模投片試產(chǎn),。

項(xiàng)目一開始就和美光開始了專利訴訟,。2018年10月30日,美國商務(wù)部更是以國家安全為由,,宣布對晉華集成實(shí)施出口管制,,被美國列入出口管制“實(shí)體清單”的中國企業(yè)。限制對其出口,,原因是該公司新增的存儲芯片生產(chǎn)能力將威脅到為軍方提供此類芯片的美國供應(yīng)商的生存能力,。

盡管,晉華集成遭遇各種困難,,但堅(jiān)強(qiáng)的晉江人還是想方設(shè)法,,努力維持設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。

化合物半導(dǎo)體“芯”貴族

福建在化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域進(jìn)行了多年布局,,已經(jīng)形成了襯底,、外延、芯片,、器件,、封裝、模塊到終端應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈,。

福建化合物半導(dǎo)體布局主要在廈門,、泉州、莆田三地,,包括三安集成(砷化鎵,、磷化銦)、士蘭明鎵(砷化鎵,、氮化鎵,、磷化銦),、云芯半導(dǎo)體(特殊封裝)、瀚天天成(碳化硅外延),、華天恒芯(碳化硅器件),、芯光潤澤(碳化硅智能功率模塊)、福聯(lián)集成(砷化鎵)等,。

三安集成是專業(yè)的化合物半導(dǎo)體代工商,,射頻業(yè)務(wù)HBT、pHEMT代工工藝線已經(jīng)批量供貨并得到客戶一致好評,,產(chǎn)品涵蓋2G-5G手機(jī)射頻功放WiFi,、物聯(lián)網(wǎng)、路由器,、通信基站射頻信號功放,、衛(wèi)星通訊等市場應(yīng)用,;電力電子業(yè)務(wù)已推出高可靠性,,高功率密度的碳化硅功率二極管及MOSFET及硅基氮化鎵功率器件,產(chǎn)品主要應(yīng)用于新能源汽車,,充電樁,,光伏逆變器等電源市場;光通訊業(yè)務(wù)已具備生產(chǎn)DFB,、VCSEL,、PDAPD等數(shù)通產(chǎn)品的能力,產(chǎn)品主要應(yīng)用于光纖到戶,,5G通信基站傳輸,,數(shù)據(jù)中心以及消費(fèi)類終端的3D感知探測等應(yīng)用市場;濾波器業(yè)務(wù)產(chǎn)線設(shè)備已到位并進(jìn)入全面安裝調(diào)試階段,,預(yù)計(jì)今年產(chǎn)線全面組建完成投產(chǎn),。最新消息,公司已經(jīng)接獲華為自研的PA芯片訂單,,計(jì)劃于2020年第一季度小量產(chǎn)出,,第二季開始大量產(chǎn)出,而之前華為PA芯片集中委托給臺商穩(wěn)懋代工,。

士蘭明鎵4/6英寸兼容的化合物半導(dǎo)體生產(chǎn)線項(xiàng)目總投資50億元人民幣,,分兩期實(shí)施,其中,,項(xiàng)目一期投資20億元,,項(xiàng)目二期投資30億元。2018年10月18日項(xiàng)目奠基,;2019年4月主廠房封頂,,6月開始設(shè)備搬入調(diào)試階段,,第四季度將正式投產(chǎn)。主要產(chǎn)品為GaN外延的藍(lán)綠光LED芯片,、GaAs外延的紅光LED芯片,、GaAs外延的激光器件芯片、InP光通訊器件芯片,,年產(chǎn)672萬片(等效2吋),。

福聯(lián)集成專注于化合物半導(dǎo)體射頻芯片的晶圓代工服務(wù),是國家“十三五”集成電路重大生產(chǎn)力布局規(guī)劃項(xiàng)目,、國家發(fā)改委專項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目與福建省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,,一期投資10億元,建成一條月產(chǎn)3000片6英寸砷化鎵集成電路晶圓生產(chǎn)線,,具備手機(jī)與Wi-Fi用射頻功放芯片的量產(chǎn)能力與軍用雷達(dá)收發(fā)芯片的生產(chǎn)能力,。

瀚天天成已經(jīng)形成3英寸、4英寸以及6英寸的完整碳化硅半導(dǎo)體外延晶片生產(chǎn)線,,并滿足600V,、1200V、1700V器件制作的需求,。據(jù)悉,,公司與株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司建立合作,為其提供3300V碳化硅功率器件的外延片,,將極大提升動(dòng)車組的整體性能和工作效率,。

結(jié)語

目前,福建已經(jīng)形成“一帶,、雙核,、多園”的集成電路產(chǎn)業(yè)空間格局,“一帶”是指福州,、莆田,、泉州、廈門沿海集成電路產(chǎn)業(yè)帶,,“雙核”是指以廈門和泉州為雙核心輻射發(fā)展,,多園是指各地的集成電路產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

可惜雙核心廈門和泉州距離太近,,而且都位于沿海集成電路產(chǎn)業(yè)帶的南端,,對福州、莆田的輻射有限,。不知為何福州沒有成為雙核心之一,?也許是廈門和泉州離臺灣近,又擁有眾多僑胞,,利用“臺”“僑”優(yōu)勢,,推動(dòng)福建集成電路企業(yè)的人員交流和合作,。

目前福建已經(jīng)基本形成涵蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的集成電路產(chǎn)業(yè)集群,但是要成為具備國際競爭力的集成電路產(chǎn)業(yè)集群還有一段路要走,。

作者:趙元闖


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