粤芯半导体的12吋晶圆厂计划采用集中无晶圆厂投资的共有协同制造模式, 象征着中国开始从客户端寻找资金的新方向, 而不必完全仰赖政府...
中国广州日前也加入中国积极兴建晶圆厂之列. 近来一项在广州投资数十亿美元的晶圆厂计划, 采用集中来自无晶圆厂IC设计公司投资的共有模式, 并建立内部客户基础. 随着中国试图建立其半导体产业, 新建与规划中的晶圆厂列表正日益增加中.
这项所谓的「粤芯半导体」(CanSemi)计划将建设一座300毫米(mm)的晶圆厂, 每月可生产3万片晶圆. 它将成为广东省省会——广州——最璀灿的明珠, 近几个月来, 包括富士康(Foxconn)和LG等多家电子公司都积极争取投资.
根据《EE Times》姊妹刊物《国际电子商情》(ESM China)去年12月27日的报导, 粤芯半导体的12吋晶圆制造计划最早可在2019年开始运营. 中国最大的晶圆代工厂中芯国际(SMIC)创办人之一张汝京据传将主持该计划.
据报导, 张汝京还参与另一项在广州成立芯片设计公司的相关计划. 他一开始的想法是在浙江宁波建立由无晶圆厂IC设计客户支持的代工厂, 但并未得到足够的支持.
粤芯半导体已经公布其资金来源, 技术或具体产品计划的细节. 其目标在于为物联网(IoT), 汽车网络, 人工智能(AI)和5G等应用打造芯片, 因此, 美国观察家猜测它可能会先从40nm到28nm制程开始. 粤芯至今已获得了地方政府和金融公司的投资, 但还没有任何无晶圆厂芯片供货商加入.
国际半导体产业协会(SEMI)全球晶圆厂研究总监Christian Gregor Dieseldorff表示, 中国已经有20座兴建中的晶圆厂, 并计划兴建更多晶圆厂. 他说, SEMI目前正追踪研究中的20项晶圆厂计划中, 大部份都是中国的, 而且其中的70%都是300mm晶圆厂.
位于广州的粤芯半导体(CanSemi)晶圆厂示意图 (来源: ESM)
分析师表示, 中国的一些计划在资金取得, 制程技术或充足的技术人员供应方面仍存在着挑战.
例如, 长江存储科技(YMTC)就被大肆宣传, 计划建设三座晶圆厂, 总产能达每月30万片. 但SEMI认为, 目前其于武汉XMC旁的一家新厂产能约每月5,000片.
另一位不愿透露姓名的消息来源则表示, 长江存储科技的晶圆厂正按计划顺利进行中, 将在年底前制造出64层3D NAND闪存. 目前在XMC厂所生产的32层组件样品据称已经可用了, 但该公司并未对这些消息作出响应.
同时, 长江存储科技的主要投资者紫光集团(Tsinghua Unigroup)宣布将建造六座晶圆厂, 其目标是在南京和成都打造每月30万片的最大产能. 再加上长江存储科技的产能, 其目标是有朝一日能够每月制造近1百万片晶圆, 这位不愿透露姓名的消息来源说: 「总之, 绝对是个相当疯狂的数字」.
紫光集团在一年前发布的首座南京晶圆厂已于去年年底破土动工, 但其首座成都厂却还没有开始建设, 预料是因为资金不足的问题.
另外, 中芯国际还与高通(Qualcomm), Imec研究机构合作, 初次展开支持14nm FinFET的技术节点; 但包括三星(Samsung)和台积电(TSMC)已经采用这一制程好几年了.
中国雄心勃勃的计划从来不曾少过, 但有时却无法完全实现. 市场观察家IC Insights最近还预测, 中国可能无法在2022年时达到政府期望供应70%芯片用量的目标.
打造IC产业的「现金挑战赛」
新晶圆厂是中国政府扩大芯片生产的主要举措之一, 其目的在于提振经济, 以及减少目前花在比进口石油更多的芯片进口费用上.
数十亿美元的联邦政府专用资金竞争激烈. 中国各省政府均竞相争夺其于联邦基金中的份额, 并利用自己的预算试图吸引来自中国和海外科技公司的投资.
去年, Gartner预测中国可能成为2018年半导体资本设备的最大买家. 它目前已经吸引了来自英特尔(Intel), 三星, 台积电和Globalfoundries等主要晶圆厂的投资.
IC Insights预计, 未来三年, 中国将花费约10亿~150亿美元于晶圆厂的资本设备. 这大概是1,200亿美元专用于该产业公共和私人资金的10%.
IC Insights总裁Bill McClean表示: 「这些晶圆厂都是分阶段建造的, 如果他们在第一阶段只能获得50%的利用率, 就没办法再进入下一个阶段. 到目前为止, 新创公司都觉得要拿到政府的钱很困难...... 这并不像他们所想象的那么容易. 」
广州官方多年来一直试图与一家先进的晶圆厂达成协议, 这可以追溯到20多年前中国电子(China Electronics Corp.) 和意法半导体(STMicroelectronics)之间的讨论.
广州市位于深圳的技术圈, 在这座中国南部的电子新兴城市中, 富士康制造了许多苹果(Apple)的产品, 中国的通讯巨擘华为(Huawei)和中兴通讯(ZTE)也在此建立大型营运据点.
粤芯的晶圆制造计划象征着从客户端寻找资金的新方向, 而不必再完全仰赖政府. 不过, 这种做法是否能成功还有待观察.
据ESMC报导, 就在粤芯12吋晶圆厂计划宣布的前一天, 来自芯片设计, 制造和测试领域的15家公司宣布在广州设立营运据点, 作为当地新投资基金的一部份. 合作伙伴包括FPGA供货商广东高云半导体(Guangdong Gowin Semiconductor).
过去一年来, 在那之后接连出现了多达24项有关在广州投资的新消息发布, 包括思科(Cisco), 通用电气(GE), 华为(Huawei), 腾讯(Tencent)和中兴通讯(ZTE)等公司.
去年7月, LG Display宣布决定在广州建设8.5代OLED产线. 预计从2020年开始, 将会生产多达260万张2,200×2,500画素的电视屏幕.
富士康也在2017年3月表示, 今年将在广州开始生产10.5代8K显示器. 该公司去年在美国也曾发表过类似的计划.