半导体

中国为何再次成晶圆厂投资热土

作者:陈炳欣来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2017-01-23 14:27我要评论

新年伊始,回顾2016年中国集成电路产业的发展,“投资”无疑是出现频率最高的热词。在“国家集成电路产业投资基金”的助力下,2016年国内投资活动频频:长江存储投资建设12英寸存储器基地;中芯国际投资近千亿元在上海新建12英寸Foundry厂;华力微启动二期12英寸高工艺等级生产线建设项目……SEMI估计,全球将于2017年~2020年间投产62座半导体晶圆厂,其中26座设于中国大陆,占全球总数的42%%。集成电路行业的发展需要巨额资金的投入,但是投入的资金只有真正转化成生产力才是硬道理。企业不仅要敢于投资,更要学会投得有价值。这是下一步中国IC业者需要解决的挑战。

未来数年投入资金超3500亿元

集成电路产业正在加速向亚洲特别是中国大陆转移,这个判断正在得到越来越多事实的支持。如果说2015年在中国大陆投资建设晶圆厂以外资为多,如英特尔总投资55亿美元在大连,升级原有的大连工厂,生产非易失性存储器;联电投资13.5亿美元在厦门建立月产能6万片的12英寸晶圆代工厂;力晶投资135.3亿元在合肥新区设立月产能4万片的12英寸晶圆代工厂。那么,2016年在中国大陆的半导体投资,则以中资为主。

2016年3月28日,以武汉新芯为基础的国家存储器生产基地项目正式动工,主要面向存储器芯片的产品设计、技术研发、晶圆生产与测试,将在5年内投资240亿美元,预计到2020年将形成月产能30万片的生产规模,到2030年将形成每月100万片的产能。2016年7月26日,长江存储科技有限责任公司宣布成立。公司注册资本分两期出资,一期由国家集成电路产业投资基金股份有限公司、湖北国芯产业投资基金合伙企业(有限合伙)和湖北省科技投资集团有限公司共同出资,并在武汉新芯的基础上建立长江存储。二期将由紫光集团和国家集成电路产业投资基金股份有限公司共同出资。

同样是在2016年3月28日,南京市政府与台积电正式签署合作协议。台积电将投资30亿美元建设12英寸晶圆厂和IC设计中心,初期月规划产能2万片。2016年7月7日项目举行开工典礼,预计在2018年下半年正式投产16nm制程,将在2019年达到预定产能。

2016年3月29日CMOS传感器厂德科玛宣布在江苏淮安建一座小规模12英寸晶圆厂。一期项目8英寸晶圆厂总投资5亿美元,以自主设计的图像传感器芯片制造为主。预计项目投产后产能可达4万片/月。二期项目12英寸晶圆厂总投资20亿美元,投产后产能可达2万片/月。

美国AOS公司将投资7亿美元在重庆水土园区建设12英寸功率半导体芯片制造及封测基地,项目于2016年3月30日举行开工活动。美国AOS半导体股份有限公司于2000年在美国加州成立总部,主营功率型金属氧化层场效晶体管(Power MOSFET)。

7月16日,福建省晋华存储器集成电路生产线举行开工仪式。项目一期投资370亿元,计划建设一座存储器研发制造企业,重点发展DRAM产品,初期将以利基型DRAM为切入点。

10月份,中芯国际在一个月内连续宣布新厂投资计划,将在上海开工新建一条12英寸生产线,制程为14纳米及以下,月产能7万片,总投资高达675亿元;将天津的8英寸生产线,产能由4.5万片/月,扩大至15万片/月,成为全球单体最大的8英寸生产线;在深圳新建一条12英寸生产线,预期目标产能达到每月4万片。

11月9日,华力微电子二期12英寸高工艺等级生产线项目正式启动,总投资387亿元,规划月产能4万片,设计工艺为28、20和14纳米。

加总上述的设资计划,在未来数年间投入集成电路制造领域的资金将超过3500亿元。在产能建设上,根据国际半导体设备与材料产业协会(SEMI)发布的报告,目前全球处于规划或建设阶段,预计将于2017年~2020年间投产的半导体晶圆厂约为62座,其中26座设于中国,占全球总数42%%。这些建于中国的晶圆厂2017年预计将有6座上线投产,2018年达到高峰,共13座晶圆厂加入营运,其中多数为晶圆代工厂。

先进工艺争夺是成败关键

分析上述资料可以发现,本轮针对集成电路制造的投资具有以下特点:首先,这一轮投资以12英寸晶圆厂为主。根据市调机构IC Insights最新公布的《2017~2021年全球晶圆产能报告》,2008年前,IC制造以8英寸晶圆为主;2008年以后,12英寸晶圆逐渐取代其成为市场主流。中国大陆的本次产能,不仅仅是在制造生产线的数量上大幅增加,更是以相对高端的工艺技术为主。而根据半导体专家莫大康的介绍:“观察中国大陆晶圆厂财报可以发现,当前企业的营收主要来自55纳米及以上的工艺节点。”可以预见,在本轮投资之后,未来中国大陆厂商将要在先进工艺领域,与国际大厂进行更加激烈的争夺,能否在更先进的工艺领域(如28纳米)站稳脚跟,将有巨大影响。

其次,如果将中国大陆目前现存和在建的全部产能折合为12英寸产能,总量将达到1560千片/月,在建产能接近现有产能的九成,而且主要都是12英寸生产线。如此之多的新增产能,是否能够得到及时消化将是一个挑战。

最后,观察目前现存和在建集成电路产线的分布情况,北京、合肥、淮安、南京、上海、宁波、晋江、厦门、深圳、武汉、重庆、成都等城市都进入了制造领域。其中传统集成电路制造强市上海相对其他地区仍保持明显优势,北京、武汉紧随其后,但是部分在这一轮快速扩张中新挤入集成电路阵营的城市和地区,产业基础相对较弱。对此,清华大学微电子所教授魏少军指出:“12英寸晶圆厂建设,从产能总量上看,还未超出预期,但布局分散,无法呈现规模效应,后续情况堪忧。”

保持投资的持续性更加重要

中国集成电路的发展模式以专业分工为主,在设计、制造(代工)、封测等几个产业链主要环节中,以制造环节对上下游的带动作用最为明显。尽管有观点认为中国应当发展IDM模式,然而以目前中国的现实来看,以制造(代工)环节发展为重点,仍是重要选择。这也是本轮“国家集成电路产业投资基金”重点投资制造业的主要原因。以高通公司与中芯国际在28纳米工艺制程和晶圆制造方面的合作为例,高通是目前全球最大的IC设计企业,与中芯国际合作,快速推进了我国企业在先进制程上的进步。而中芯国际利用制造环节的现行优势,联合创新,带动起全产业链的共同推进。此后,中芯国际以4亿美元和之前收购星科金朋时的1亿美元股权转为长电科技的股权,成为长电科技最大股东,又是“制造+封装”一条龙战略的重要探索。可见投资集成电路制造的重要性与必要性。

然而,大规模海量资金投入集成电路制造,也存在一些挑战。针对当前集成电路投资热的形势,有专家提出了投资持续性的问题。众所周知,发展集成电路不仅所需资金庞大,而且需要持续不断的投入。三星从上世纪80年代投入发展存储器开始,忍受了十几年的亏损,当前中国集成电路投入巨资,在技术实力不足的情况下不仅面对国际厂商竞争,还将面临巨额设备拆旧的沉重压力,在未来较长一段时间内出现亏损将是大概率事件,特别是那些新建企业。避免LED与光伏产业中的“一阵风”热情,持续投入资金将是今后面临的主要挑战。

对此,魏少军指出:“所有人都知道,半导体是一个具有高技术门槛与资金门槛的产业,没有足够的定力是成功不了的。中国发展半导体产业数十年,历史上曾经几次发力,拉近与国际先进水平之间的差距,但是很快差距又被拉大。除了有自身基础薄弱、积累不足的原因之外,战略上的犹豫也是原因之一,至今这个问题也没有得到真正解决。所以,保持战略上的定力,不管外界如何评价,始终坚定信心,攻坚克难,是必不可少的素质。”


责任编辑:陈炳欣
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