粵芯半導體的12吋晶圓廠計劃採用集中無晶圓廠投資的共有協同製造模式, 象徵著中國開始從客戶端尋找資金的新方向, 而不必完全仰賴政府...
中國廣州日前也加入中國積極興建晶圓廠之列. 近來一項在廣州投資數十億美元的晶圓廠計劃, 採用集中來自無晶圓廠IC設計公司投資的共有模式, 並建立內部客戶基礎. 隨著中國試圖建立其半導體產業, 新建與規劃中的晶圓廠列表正日益增加中.
這項所謂的「粵芯半導體」(CanSemi)計劃將建設一座300毫米(mm)的晶圓廠, 每月可生產3萬片晶圓. 它將成為廣東省省會——廣州——最璀燦的明珠, 近幾個月來, 包括富士康(Foxconn)和LG等多家電子公司都積極爭取投資.
根據《EE Times》姊妹刊物《國際電子商情》(ESM China)去年12月27日的報導, 粵芯半導體的12吋晶圓製造計劃最早可在2019年開始運營. 中國最大的晶圓代工廠中芯國際(SMIC)創辦人之一張汝京據傳將主持該計劃.
據報導, 張汝京還參與另一項在廣州成立晶片設計公司的相關計劃. 他一開始的想法是在浙江寧波建立由無晶圓廠IC設計客戶支援的代工廠, 但並未得到足夠的支援.
粵芯半導體已經公布其資金來源, 技術或具體產品計劃的細節. 其目標在於為物聯網(IoT), 汽車網路, 人工智慧(AI)和5G等應用打造晶片, 因此, 美國觀察家猜測它可能會先從40nm到28nm製程開始. 粵芯至今已獲得了地方政府和金融公司的投資, 但還沒有任何無晶圓廠晶片供貨商加入.
國際半導體產業協會(SEMI)全球晶圓廠研究總監Christian Gregor Dieseldorff表示, 中國已經有20座興建中的晶圓廠, 並計劃興建更多晶圓廠. 他說, SEMI目前正追蹤研究中的20項晶圓廠計劃中, 大部份都是中國的, 而且其中的70%都是300mm晶圓廠.
位於廣州的粵芯半導體(CanSemi)晶圓廠示意圖 (來源: ESM)
分析師表示, 中國的一些計劃在資金取得, 製程技術或充足的技術人員供應方面仍存在著挑戰.
例如, 長江存儲科技(YMTC)就被大肆宣傳, 計劃建設三座晶圓廠, 總產能達每月30萬片. 但SEMI認為, 目前其於武漢XMC旁的一家新廠產能約每月5,000片.
另一位不願透露姓名的消息來源則表示, 長江存儲科技的晶圓廠正按計劃順利進行中, 將在年底前製造出64層3D NAND快閃記憶體. 目前在XMC廠所生產的32層組件樣品據稱已經可用了, 但該公司並未對這些消息作出響應.
同時, 長江存儲科技的主要投資者紫光集團(Tsinghua Unigroup)宣布將建造六座晶圓廠, 其目標是在南京和成都打造每月30萬片的最大產能. 再加上長江存儲科技的產能, 其目標是有朝一日能夠每月製造近1百萬片晶圓, 這位不願透露姓名的消息來源說: 「總之, 絕對是個相當瘋狂的數字」.
紫光集團在一年前發布的首座南京晶圓廠已於去年年底破土動工, 但其首座成都廠卻還沒有開始建設, 預料是因為資金不足的問題.
另外, 中芯國際還與高通(Qualcomm), Imec研究機構合作, 初次展開支援14nm FinFET的技術節點; 但包括三星(Samsung)和台積電(TSMC)已經採用這一製程好幾年了.
中國雄心勃勃的計劃從來不曾少過, 但有時卻無法完全實現. 市場觀察家IC Insights最近還預測, 中國可能無法在2022年時達到政府期望供應70%晶片用量的目標.
打造IC產業的「現金挑戰賽」
新晶圓廠是中國政府擴大晶片生產的主要舉措之一, 其目的在於提振經濟, 以及減少目前花在比進口石油更多的晶片進口費用上.
數十億美元的聯邦政府專用資金競爭激烈. 中國各省政府均競相爭奪其於聯邦基金中的份額, 並利用自己的預算試圖吸引來自中國和海外科技公司的投資.
去年, Gartner預測中國可能成為2018年半導體資本設備的最大買家. 它目前已經吸引了來自英特爾(Intel), 三星, 台積電和Globalfoundries等主要晶圓廠的投資.
IC Insights預計, 未來三年, 中國將花費約10億~150億美元於晶圓廠的資本設備. 這大概是1,200億美元專用於該產業公共和私人資金的10%.
IC Insights總裁Bill McClean表示: 「這些晶圓廠都是分階段建造的, 如果他們在第一階段只能獲得50%的利用率, 就沒辦法再進入下一個階段. 到目前為止, 新創公司都覺得要拿到政府的錢很困難...... 這並不像他們所想象的那麼容易. 」
廣州官方多年來一直試圖與一家先進的晶圓廠達成協議, 這可以追溯到20多年前中國電子(China Electronics Corp.) 和意法半導體(STMicroelectronics)之間的討論.
廣州市位於深圳的技術圈, 在這座中國南部的電子新興城市中, 富士康製造了許多蘋果(Apple)的產品, 中國的通訊巨擘華為(Huawei)和中興通訊(ZTE)也在此建立大型營運據點.
粵芯的晶圓製造計劃象徵著從客戶端尋找資金的新方向, 而不必再完全仰賴政府. 不過, 這種做法是否能成功還有待觀察.
據ESMC報導, 就在粵芯12吋晶圓廠計劃宣布的前一天, 來自晶片設計, 製造和測試領域的15家公司宣布在廣州設立營運據點, 作為當地新投資基金的一部份. 合作夥伴包括FPGA供貨商廣東高雲半導體(Guangdong Gowin Semiconductor).
過去一年來, 在那之後接連出現了多達24項有關在廣州投資的新消息發布, 包括思科(Cisco), 通用電氣(GE), 華為(Huawei), 騰訊(Tencent)和中興通訊(ZTE)等公司.
去年7月, LG Display宣布決定在廣州建設8.5代OLED產線. 預計從2020年開始, 將會生產多達260萬張2,200×2,500畫素的電視屏幕.
富士康也在2017年3月表示, 今年將在廣州開始生產10.5代8K顯示器. 該公司去年在美國也曾發表過類似的計劃.