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(mèng)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(cè)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(duì)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(tái)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(duì)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(duì)存儲(chǔ)器制造，加快DRAM存儲(chǔ)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(duì)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(duì)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(tái)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(duì)較新的6英寸工廠，所以友順科技對(duì)福順微的升級(jí)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(duì)8英寸無需求，也無意進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，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(mèng)，十年一場(chǎng)空。
廈門筑“芯”夢(mèng)
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(tái)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(huì)，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(cè)、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(tái)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(tái)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(jìng)爭力，邁向國際一流半導(dǎo)體企業(yè)的重要舉措，也對(duì)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(jìng)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(jí)市之一，是福建經(jīng)濟(jì)實(shí)力最強(qiáng)的縣級(jí)市，從1995年以來，經(jīng)濟(jì)實(shí)力一直位居福建縣級(jí)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(jí)。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(jí)。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(tái)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(jí)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(chǔ)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(chǎng)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(duì)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(duì)其出口，原因是該公司新增的存儲(chǔ)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(píng)，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(hào)功放、衛(wèi)星通訊等市場(chǎng)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(chǎng)；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(cè)等應(yīng)用市場(chǎng)；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(tái)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(duì)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(tái)灣近，又擁有眾多僑胞，利用“臺(tái)”“僑”優(yōu)勢(shì)，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(jìng)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