據(jù)全球半導(dǎo)體觀察8月9日報道,近兩年,廈門、合肥、南京、武漢等成為國內(nèi)新興集成電路城市,一時間風(fēng)頭無兩、萬眾矚目,但在國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)地圖上,上海才是最璀璨的那顆明星。
作為中國大陸三大集成電路龍頭城市之一,上海市見證了中國大陸第一條8英寸生產(chǎn)線、第一條完全由國資控股的12英寸生產(chǎn)線、國內(nèi)第一家集成電路上市公司的誕生,在中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)中的地位舉足輕重。
一、發(fā)展歷程
上海市集成電路的發(fā)展歷程可追溯至60年前。
1958年10月,上海市開始籌建上海半導(dǎo)體廠,1959年初正式成立上海半導(dǎo)體廠,成為國內(nèi)最早從事半導(dǎo)體器件研制和生產(chǎn)的專業(yè)工廠之一,1960年更名為上海元件五廠,并于1965年1月試制成功硅平面小功率三極管2G200,1966年底召開產(chǎn)品鑒定會,鑒定了一種采用國際上通用的PN結(jié)隔離技術(shù)的TTL型數(shù)字電路。
60年代~70年代間,上海市相繼建起了一批集成電路工廠,包括上海無線電十九廠、上海無線電十四廠、上海無線電七廠等,70年代時期上海無線電十九廠與北京八七八廠并稱“南北兩霸”,上海市集成電路工業(yè)生產(chǎn)初步形成,自力更生地生產(chǎn)各種小規(guī)模集成電路。
國家改革開放后,80年代我國集成電路從自力更生走向技術(shù)引進、中外合資階段。
1988年上海市儀表局與上海貝爾公司合資設(shè)立上海貝嶺微電子制造有限公司,這是國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的第一家中外合資企業(yè),建成中國大陸第一條4英寸芯片生產(chǎn)線;同一年,中荷合資成立上海飛利浦半導(dǎo)體公司,即后來的上海先進半導(dǎo)體制造股份有限公司。
1995年電子工業(yè)部向國務(wù)院提出了《關(guān)于“九五”期間加快集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的報告》,國家決定實施“909工程”——在上海浦東建設(shè)一條8英寸、0.5微米技術(shù)起步、月加工2萬片的超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線。
1996年11月,上海華虹微電子有限公司超大規(guī)模集成電路芯片生產(chǎn)線奠基儀式舉行,隨后與日本電氣公司(NEC)于1997年7月合資成立“909工程”的項目主體上海華虹NEC電子有限公司,建立起中國大陸第一條8英寸生產(chǎn)線、并于1999年2月正式投片。
1998年,上海貝嶺股份有限公司在國內(nèi)A股上市,成為國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域第一家上市公司。
接下來,2000年~2010年被稱為上海市集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“黃金十年”。
2000年4月,中芯國際集成電路制造(上海)有限公司成立,接著上海新進半導(dǎo)體制造有限公司(2001年)、展訊通信有限公司(2001年)、上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司(2003年)、銳迪科微電子有限公司(2004年)等紛紛成立,一時間掀起在上海掀起集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展浪潮。
2007年12月,中芯國際的12英寸生產(chǎn)線建成投產(chǎn),上海進入12英寸生產(chǎn)線建設(shè)時代;2008年中芯國際90納米CMOS工藝研發(fā)成功,隨后于2009年、2010年分別開發(fā)成功65納米、55納米工藝。
2010年1月,“909工程”升級項目的建設(shè)運營主體上海華力微電子有限公司成立,開工建設(shè)了中國大陸第一條完全由國資控股的12英寸生產(chǎn)線。
在這十年間,上海市構(gòu)建起相對完整的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈條,成為全國集成電路產(chǎn)業(yè)重要聚集區(qū)。近兩年,隨著晶圓制造相關(guān)重大項目頻頻落地,上海市集成電路產(chǎn)業(yè)邁上新的發(fā)展階段。
2016年10月,中芯國際新建“12英寸集成電路先進工藝生產(chǎn)線”項目啟動,兩個月后,總投資387億元的“909工程”二次升級改造項目——由上海華力微建設(shè)運營的“12英寸先進工藝集成電路生產(chǎn)線”也正式開工。
二、產(chǎn)業(yè)規(guī)模與結(jié)構(gòu)
上海市集成電路產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模僅次于江蘇省,位列全國第二。
據(jù)上海市經(jīng)信委數(shù)據(jù)顯示,2016年上海市集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模首次突破千億元大關(guān),達到1053億元人民幣,同比增長10.76%。
今年7月3日,上海市集成電路行業(yè)協(xié)會發(fā)布《2018年上海集成電路產(chǎn)業(yè)白皮書》,2017年上海集成電路產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)銷售收入1180.62億元,同比增長12.2%,這是繼2014年以來上海集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模連續(xù)4年實現(xiàn)兩位數(shù)增長。
同樣來自上海市集成電路行業(yè)協(xié)會的最新數(shù)據(jù),根據(jù)其對上海市180家集成電路主要企業(yè)的跟蹤統(tǒng)計,2018年上半年上海集成電路產(chǎn)業(yè)銷售收入合計519.47億元,同比增長5%。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面,上海市已形成了集設(shè)計、制造、封測、材料、裝備及其他配套、服務(wù)于一體的完整集成電路產(chǎn)業(yè)鏈,是國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈相對最為完整、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)最均衡的城市。
近年來,上海市集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更趨優(yōu)化合理,由曾經(jīng)以封測業(yè)為主導(dǎo)轉(zhuǎn)向以設(shè)計業(yè)和制造業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),同時裝備材料業(yè)也正在高速發(fā)展,基本形成設(shè)計、制造、裝備材料“三足鼎立”之勢。
設(shè)計業(yè)
自2011年開始,上海市集成電路設(shè)計業(yè)營收呈現(xiàn)逐年攀升,2016年設(shè)計業(yè)營收首次超過封測業(yè),成為上海市集成電路產(chǎn)業(yè)龍頭環(huán)節(jié)。
據(jù)《2018年上海集成電路產(chǎn)業(yè)白皮書》數(shù)據(jù),2017年上海集成電路設(shè)計業(yè)銷售額達437億元,占產(chǎn)業(yè)鏈比重為37.1%,而上海市集成電路行業(yè)協(xié)會的最新數(shù)據(jù)顯示,2018年上半年上海市集成電路設(shè)計業(yè)銷售收入為175.2億元,占產(chǎn)業(yè)鏈比重33.73%
上海市經(jīng)信委表示,2017年上海市集成電路設(shè)計企業(yè)共239家,相比2016年增加24家,其中銷售收入過億元的共有50家,超10億元的共8家。
在中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會發(fā)布的2017年中國集成電路設(shè)計十大企業(yè)名單中,上海市共有3家企業(yè)入列,僅次于全國設(shè)計業(yè)龍頭深圳,其中紫光展銳排名第2、華大半導(dǎo)體排名第4、格科微排名第9。
從技術(shù)水平上看,上海市邏輯電路主流設(shè)計技術(shù)為40-28-16/14nm,先進設(shè)計技術(shù)已進入10nm、7nm設(shè)計技術(shù)正在研發(fā);數(shù)模混合電路、模擬電路等設(shè)計技術(shù)在國內(nèi)均處于領(lǐng)先行列。
如紫光展銳2017年推出14nm8核64位LTESoC智能手機芯片,在5G領(lǐng)域亦率先完成了5G原型機開發(fā),其5G芯片目前進展順利,預(yù)計將于2019年實現(xiàn)商用,基本與國際水平保持同步。
再如上海兆芯,其是國內(nèi)唯一同時掌握CPU、GPU、Chipset三大技術(shù)的國產(chǎn)CPU公司,搭載兆芯國產(chǎn)通用CPU的電腦整機已入圍多個省市的政府采購項目。
2、制造業(yè)
在制造業(yè)方面,上海市可謂見證了我國集成電路制造業(yè)的一步步艱難突破,在全國具有絕對優(yōu)勢。
上海市集成電路行業(yè)協(xié)會秘書長蔣守雷在接受媒體采訪時表示,2017年上海市集成電路制造業(yè)銷售額達280億元,占產(chǎn)業(yè)鏈比重約24%。而該協(xié)會的最新數(shù)據(jù)顯示,2018年上半年上海市集成電路制造業(yè)銷售額達143.14億元,占產(chǎn)業(yè)鏈比重27.55%,已超越封測業(yè)。
上海市聚集了包括中芯國際、華虹宏力、先進半導(dǎo)體、華力微電子等一系列國內(nèi)集成電路核心制造企業(yè),據(jù)全球半導(dǎo)體觀察此前統(tǒng)計,包括正在興建中的晶圓廠,在中國現(xiàn)有的35座主流晶圓廠中,上海就占據(jù)了11座,包括4座12英寸廠、7座8英寸廠。
其中,12英寸晶圓廠集中在中芯國際和華力微,這兩家企業(yè)現(xiàn)有12英寸晶圓廠各一座、在建12英寸晶圓廠各一座,8英寸晶圓廠則集中于中芯國際、華虹宏力、臺積電、先進半導(dǎo)體等幾家企業(yè)。
中芯國際是我國目前第一大晶圓代工廠,代表著中國大陸集成電路制造業(yè)最先進水平,目前中芯國際已量產(chǎn)28nm制程,14nm制程工藝預(yù)計于2019年量產(chǎn),同時中芯國際還在同步開展10nm和7nm制程工藝技術(shù)研發(fā)。
目前,中芯國際新建的“12英寸集成電路先進工藝生產(chǎn)線”項目及上海華力微的“12英寸先進工藝集成電路生產(chǎn)線”正在緊鑼密鼓建設(shè)中,這兩大項目將為上海市集成電路制造業(yè)再添輝煌。
制造業(yè)是整個集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展中樞,對上服務(wù)生產(chǎn)設(shè)計企業(yè),對下帶動原材料和設(shè)備企業(yè),上海市集成電路在制造業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢將進一步帶動產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動,助力形成良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
3、封測業(yè)
上海市集成電路封測業(yè)從規(guī)模上看并不小,但其占產(chǎn)業(yè)鏈比重正在逐漸降低。
上海市集成電路行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2018年上半年上海市封測業(yè)的銷售收入為131.53億元,低于設(shè)計業(yè)和制造業(yè),占產(chǎn)業(yè)鏈比重為25.32%。
上海市的封測企業(yè)有上海凱虹、晟碟半導(dǎo)體、安靠、星科金朋、松下半導(dǎo)體、日月光等,其中大多為外商投資及國際知名IDM或封測企業(yè)的子公司,因此在封測技術(shù)發(fā)展方面發(fā)言權(quán)相對較弱。
4、設(shè)備材料業(yè)
在設(shè)備材料領(lǐng)域,上海市同樣在我國集成電路產(chǎn)業(yè)寫下重要篇章。
《2018年上海集成電路產(chǎn)業(yè)白皮書》顯示,2017年上海集成電路產(chǎn)業(yè)設(shè)備材料業(yè)也利潤增幅高達95.7%,其中設(shè)備業(yè)2017年實現(xiàn)銷售收入82.68億元,同比增長111.9%。
白皮書指出,上海設(shè)備材料制造業(yè)已經(jīng)走出初創(chuàng)階段的發(fā)展路程,成功進入到“產(chǎn)品進入市場,市場引領(lǐng)企業(yè);研發(fā)帶動創(chuàng)新,創(chuàng)新推進發(fā)展”的雙邊發(fā)展新階段。
上海市集成電路行業(yè)協(xié)會的最新數(shù)據(jù),2018年上半年上海市集成電路設(shè)備材料業(yè)的銷售收入為69.6億元,占產(chǎn)業(yè)鏈比重為13.40%。
雖然營收和占比均不及其他三業(yè),但上海市設(shè)備材料業(yè)在國內(nèi)的影響力可不小海市擁有中微半導(dǎo)體、上海微電子裝備、盛美半導(dǎo)體、上海凱世通等國內(nèi)知名設(shè)備廠商,以及上海新陽、上海新昇、上海安集微電子、上海新傲科技等一眾材料企業(yè)。
其中,中微半導(dǎo)體是國內(nèi)技術(shù)最領(lǐng)先的集成電路設(shè)備企業(yè)之一,主要深耕刻蝕機領(lǐng)域,研制出中國大陸第一臺電介質(zhì)刻蝕機,目前中微半導(dǎo)體的介質(zhì)刻蝕設(shè)備、硅通孔刻蝕設(shè)備、MOCVD設(shè)備等均已成功進入海內(nèi)外重要客戶供應(yīng)體系,如其介質(zhì)刻蝕設(shè)備已打入臺積電的7nm、10nm量產(chǎn)線,成功打破了國際巨頭的壟斷。
目前中微半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備零部件國產(chǎn)化率已超過35%,已開發(fā)了20多個國內(nèi)的反應(yīng)器和系統(tǒng)主機加工等供應(yīng)廠商,加工能力和質(zhì)量達到了國際先進水平,截至2017年底,已有620多個中微半導(dǎo)體生產(chǎn)的刻蝕反應(yīng)臺運行在海內(nèi)外39條先進生產(chǎn)線上。
再如上海微電子裝備,同樣是國內(nèi)不可忽視的集成電路設(shè)備廠商。上海微電子裝備是國內(nèi)少數(shù)光刻機生產(chǎn)商之一,其生產(chǎn)的光刻機包括晶圓制造、IC封裝、面板、LED等,其中封裝光刻機在國內(nèi)市場已占據(jù)不小的份額,是國內(nèi)技術(shù)最先進的光刻機研制生產(chǎn)單位。
上海微電子裝備“十五”期間承擔(dān)了國家863重大科技專項任務(wù)掃描投影光刻機的研制任務(wù),“十一五”和“十二五”期間被國家確定為02專項高端掃描投影光刻機研制和先進封裝光刻機產(chǎn)業(yè)化的承擔(dān)單位,其首臺先進封裝光刻機于2009年實現(xiàn)銷售,上海微電子目前可生產(chǎn)加工90nm工藝制程芯片的光刻機,這是目前國產(chǎn)光刻機最高水平。
目前,上海微電子裝備正在承擔(dān)國家科技重大專項02專項在“十三五”期間的標(biāo)志性項目“28nm節(jié)點浸沒式分步重復(fù)投影光刻機研發(fā)成功并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”等。
材料領(lǐng)域,上海新昇是國內(nèi)首個300mm大硅片項目的承擔(dān)主體,目前其正片已通過了華力微電子的認(rèn)證并實現(xiàn)每月2000片的銷售,項目計劃總產(chǎn)能為60萬片每月,預(yù)計今年年底將達月產(chǎn)能10萬片。
相信業(yè)內(nèi)人士均有所了解,我國在300mm大硅片領(lǐng)域基本空白、完全依賴進口,上海新昇作為300mm大硅片國產(chǎn)化的排頭兵,該項目的建設(shè)及量產(chǎn)出售等均對于國內(nèi)集成電路材料業(yè)具有較大意義。
三、人才建設(shè)體系
作為我國較早發(fā)展且產(chǎn)業(yè)鏈最完整的集成電路城市,上海已建立了較為完整的集成電路人才教育及培訓(xùn)體系。
上海市擁有復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、同濟大學(xué)、華東師范大學(xué)、上海大學(xué)等一眾高等院校,其中復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院是首批國家集成電路人才培養(yǎng)基地之一、國家集成電路人才國際培訓(xùn)(上海)基地,具有豐富的集成電路人才培養(yǎng)經(jīng)驗和雄厚的產(chǎn)學(xué)聯(lián)合基礎(chǔ);
上海交通大學(xué)微電子學(xué)院同樣是首批國家集成電路人才培養(yǎng)基地之一,承擔(dān)了國家科技重大專項、國防重點、科技863重點項目等多個科研項目,形成了以系統(tǒng)級芯片設(shè)計、模擬與射頻芯片設(shè)計為主的兩個重點學(xué)科方向;
其他多個高等院校也設(shè)有集成電路相關(guān)專業(yè)及研究方向,如同濟大學(xué)有電子科學(xué)與技術(shù)系、超大規(guī)模集成電路研究所、微電子中心等院系與部門;華東師范大學(xué)有電子工程系,集中研究集成電路設(shè)計、新型半導(dǎo)體器件與材料和微電子機械系統(tǒng)(MEMS);上海大學(xué)設(shè)有微電子研究與開發(fā)中心,專門研究與開發(fā)大規(guī)模集成電路設(shè)計、培養(yǎng)微電子學(xué)與固體電子學(xué)方向的碩士、博士人才等。
除了高等院校外,上海市還擁有上海集成電路研發(fā)中心、上海硅知識產(chǎn)權(quán)交易中心、上海集成電路行業(yè)協(xié)會、上海集成電路技術(shù)與產(chǎn)業(yè)促進中心、上海集成電路測試專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺等公共服務(wù)機構(gòu)。
這些公共服務(wù)平臺在積極推動集成電路產(chǎn)業(yè)人才培訓(xùn)的同時,也與國內(nèi)外知名院?;蚱髽I(yè)合作建設(shè)人才培訓(xùn)機構(gòu)。
如上海集成電路研發(fā)中心與國際光刻機巨頭ASML在上海合作共建國內(nèi)第一個世界級光刻人才培訓(xùn)基地,今年5月已正式揭牌。上海集成電路行業(yè)協(xié)會也聯(lián)手華虹集團、上海硅知識產(chǎn)權(quán)交易中心,共同建設(shè)上海集成電路行業(yè)協(xié)會高技能人才培養(yǎng)基地……
四、政策與基金
上海市集成電路產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,離不開政府的政策推動及基金支持。
2000年,上海市政府發(fā)布《關(guān)于本市鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策規(guī)定》,政策通過稅收優(yōu)惠、補貼獎勵等多種方式鼓勵發(fā)展軟件及集成電路。
隨后2012年,上海市政府印發(fā)《關(guān)于本市進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》,隨后浦東新區(qū)人民政府也發(fā)布了《進一步鼓勵產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》,進一步擴大產(chǎn)業(yè)政策的優(yōu)惠范圍和獎勵力度。
2017年,上海市政府再次發(fā)布《關(guān)于本市進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》,這是在2012年發(fā)布的政策基礎(chǔ)上,進一步聚焦支持上海集成電路領(lǐng)域重大項目建設(shè)、自主創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)、企業(yè)培育和專業(yè)人才培養(yǎng)及引進等方面。
上海市政府還編制并發(fā)布了《軟件和集成電路專項資金管理》、《上海集成電路工程產(chǎn)品首輪流片專項獎勵實施細(xì)則》等相關(guān)配套實施細(xì)則。
在相關(guān)政策接踵出臺的同時,2016年年底上海集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金成立,基金總規(guī)模500億元,分為100億元的裝備材料基金、100億元的設(shè)計基金、300億元的制造基金。
2017年7月,繼100億設(shè)計業(yè)并購基金和300億制造業(yè)基金之后 ,總規(guī)模100億元的上海集成電路裝備材料基金正式簽約,這標(biāo)志著上海500億元集成電路產(chǎn)業(yè)基金工作已全面啟動。
五、小結(jié)
整體上看,相較于江蘇省的封測先行、深圳的設(shè)計為優(yōu),上海更注重謀求產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的完整均衡,就國內(nèi)各大城市而言,上海集成電路產(chǎn)業(yè)鏈最為完備,產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)均有所亮點,且無明顯短板,這樣的均衡發(fā)展助力產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)間的協(xié)同聯(lián)動,形成較好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
如今全國范圍內(nèi)掀起集成電路發(fā)展熱潮,上海市集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十年輝煌及近年來的穩(wěn)定發(fā)展期后,未來的3~5年或?qū)⒂瓉碇卮蟀l(fā)展機遇和轉(zhuǎn)型,有望朝著更大規(guī)模、更具創(chuàng)新性、更具引領(lǐng)作用等方向突破。
根據(jù)《上海促進電子信息制造業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,上海市的目標(biāo)是力爭2020年集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到2000億元,將通過提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,塑造設(shè)計、制造、裝備材料三大支柱,拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,打造IDM模式的產(chǎn)業(yè)第三極等發(fā)展手段,推進集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。