往事并不如烟中国半导体城市发展史二

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上海半导体产业发展历程及现状第一部分从无到有上海市集成电路的发展历程可追溯至62年前的年,其发展脉络大致可分为三个阶段:-年代集成电路工业生产初步形成,自力更生地生产各种小规模集成电路;国家改革开放后,年代我国集成电路从自力更生走向技术引进、中外合资阶段;年以来,构建起相对完整的集成电路产业链条,成为全国集成电路产业的重要聚集区。年10月,经上海市人民委员会批准,上海半导体厂开始筹建,同时将上海无线电技术研究所晶体管研究组及上海晶体厂一起并入。年初,上海市电讯电器工业公司从上海欧亚电讯器材厂、话筒联管会、宝光电机厂等单位抽调人员到筹备处,正式成立上海半导体厂,当年生产锗晶体管33.12万只,成为国内较早从事半导体器件研制和生产的专业工厂之一。年,上海半导体厂更名为上海元件五厂。年2季度开始研制硅器件,年初试制成功硅平面小功率三极管,从此,上海半导体器件生产进入了硅器件发展时期。年7月,上海一亚电工厂和交直电工厂合并为上海无线电十四厂,主要生产场效应晶体管、CMOS集成电路及组件模块、整机,产品使用双岭牌商标。年,上海电子管厂分厂建立上海无线电七厂,专业生产半导体器件,并逐步成为从材料、零部件加工、塑料封装、气体设备到半导体器件生产的全能型工厂,当年生产万只锗二极管和三极管。年11月3日由上海元件五厂五车间划出成立上海无线电十九厂,主要生产TTL、HTL数字集成电路,是国内最早专业生产双极型数字集成电路的工厂。年6月,上海无线电十九厂试制成功第一块由只元件组成,相当于50个单门组成的多功能4位移位寄存器。年底,试制成功容量为16×8的PROM,满足了重要国防工程及长沙工学院组装微程序计算机的要求,彼时与北京八七八厂并称“南北两霸”。在至年代,上海还陆续出现一批由其他行业单位转型而来的半导体厂,如新时代木器厂年12月更名为上无二十九厂,主要生产半导体三极管;光华电镀社年7月转产半导体产品,年更名为上海半导体器件十三厂;华光半导体器件厂年更名上海半导体器件六厂,生产锗低频小功率三极管等。年,在厦门举行的集成电路研讨会上,电子工业部出台了集成电路“七五”行业规划,决定在上海和北京建设两个微电子基地。上海采取了与外资公司合作的模式,一来方便技术引进,二来为刚刚起步的半导体产业提供销路。年上海市仪表局与上海贝尔公司合资设立上海贝岭微电子制造有限公司,这是国内集成电路产业的第一家中外合资企业,外资占股40%,在业务模式上,上海贝岭采取了IDM的垂直一体化发展模式,建成了中国大陆第一条4英寸芯片生产线。年,南巡讲话发表,很少有人知道,“科学技术是第一生产力”这句脍炙人口的话,正是发生在总设计师视察上海贝岭的途中。图为年2月10日,邓小平视察上海贝岭微电子有限公司,在高倍显微镜下观察芯片年,上海飞利浦半导体公司(上海先进半导体制造股份有限公司)建成我国第一条5英寸芯片生产线。年,电子工业部向国务院提出了《关于“九五”期间加快集成电路产业发展的报告》,国家决定实施“工程”,在上海浦东建设一条8英寸、0.5微米技术起步、月加工2万片的超大规模集成电路生产线。年2月,上海华虹(集团)有限公司由原电子工业部和上海市政府合力组建,这项体现国家意志,投资总额超过了建国以来所有集成电路项目投资的总和、超过亿元美元的庞大工程,从一开始,就朝着“市场化、商业化”的方向设计和发展。随后出于学习先进技术和管理经验、知识产权保护、获取市场、保证投资效益等多方面的考量,年7月,上海华虹与日本电气公司(NEC)合资组建“工程”的项目主体上海华虹NEC电子有限公司,受到国家高度重视,前中央政治局常委、时任电子工业部部长胡启立出任华虹集团董事长。公司建立起中国大陆第一条8英寸生产线,并于年2月正式投片64MB的DRAM。资料来源:搜集自网络年,上海贝岭股份有限公司在国内A股上市,成为国内集成电路产业领域第一家上市公司。贝岭发展前十年都主要为二股东上海贝尔(后来是贝尔阿尔卡特)的程控交换机提供代工服务,业务模式比较单一。随着年前后,华为、中兴在程控交换机市场来势汹汹,贝尔受到严重冲击,不得不转型为非电信运营商,体现在上海贝岭的财报上,就是逐年减少的关联方收入。早在年,上海贝岭的年营收就达到了近8亿,净利润1.7亿,而到了财年,贝岭营收却不足8亿,净利润勉强超过1亿。之后,随着贝尔和上海贝岭渐行渐远,年,贝尔彻底清空了持有的贝岭股份。与此同时,贝岭不得不转型,上市公司的身份在这个时候发挥了作用,多方的并购和对外投资维持了公司的存续,但二十年过去,贝岭早已物是人非,原先的芯片制造业务也已烟消云散。年8月,贝岭将芯片制造业务全部分拆至全资子公司贝岭微电子,从此全力转型IC设计业务。年9月,贝岭微电子的生产车间发生火灾,致其当年直接停产。火灾造成的损害无法恢复,年,贝岭微电子破产清算。贝岭的经历是国内早期IDM企业逐渐衰落、国产芯片企业艰难转型的缩影。而芯片制造企业要想可持续地成长,离不开通用的、服务于各方客户的技术能力。只有具备了真正市场导向的服务能力,才能够实现较好的内生性增长。年末,半导体转入萧条期,DRAM价格下滑九成之多,美、日、韩三国企业陷入大混战,日本的存储企业被打的溃不成军,NEC自顾不暇。年,华虹NEC亏了近14亿。无奈之下,当年NEC收缩业务,宣布将在年前退出DRAM领域,在主动、被动选择的共同作用下,华虹NEC不得不向灵活的代工模式转型。之后,因海外技术封锁和资金问题,华虹最终没能建成12英寸晶圆生产线。作为一家国有企业,华虹在芯片产业生态构建、国产化替代、市场化方面的探索是成功的。但从上海贝岭到华虹NEC,上海造芯的历史一路坎坷,中外合营的方式始终是同床异梦,难以改变中国大陆半导体产业受制于人的系统性困境。年,海南洋浦开发区首任党委书记江上舟调往上海,任上海市经济委员会副主任,上海由此迎来了一位同时精通技术与经济的学者型官员。在时任上海市领导黄菊书记、徐匡迪市长与蒋以任副市长领导下,江上舟开始调研集成电路、现代生物医药、新材料等高科技产业项目发展。秉承“守信用,按照国际惯例办事”的风格,江上舟在海南洋浦,与外商日本熊谷组(香港)有限公司总经理于元平相知甚深;在上海浦东,与台胞中芯国际集成电路制造有限公司总裁张汝京相见恨晚。在江上舟还在海南搞土地交易所的时候,德州仪器的“建厂高手”——台湾人张汝京在其父的感召下,就萌生了在大陆建设芯片制造厂的想法。年德州仪器在台建厂时,张汝京试图招聘大陆工程师在台培训,以便解决未来建厂时的人才难题,无奈受到当局阻碍,年在新加坡建厂,张汝京才受新加坡政府允许,在内地招聘了约人。年,张汝京在台湾创立三年的世大半导体接受了台积电的收购,他也终于得以北上实现在大陆建厂的心愿。在经过对香港、北京、上海等多地的考察后,张汝京决定将芯片制造厂落在上海张江,起名中芯国际,追随他的有多位来自台湾、多位来自美欧日韩以及数十位之前从内地招聘到新加坡的人才团队。资料来源:搜集自网络中芯国际在半导体行业的低潮期逆势投资,以较低的价格购入了二手设备和位于天津的摩托罗拉工厂。在三年的时间里,拥有了4条8英寸生产线和1条12英寸生产线。到年,中芯国际已成为全球第三的晶圆代工企业。这样的速度,在业内绝无仅有。但当时的急速发展,也给公司埋下了隐患。年到年,台积电先后两次起诉中芯国际,直指张汝京的台湾团队,认为他们侵犯台积电的技术专利及窃取商业机密。张汝京曾试图挽救局面,在北京高院和美国加州对台积电提起反诉,但最终无果。年初冬,美国法院判处中芯国际败诉,4天后,张汝京、已出任中芯国际董事长的江上舟和律师团飞往香港,与台积电紧急谈判。最终的和解协议除了中芯国际赔偿2亿美元现金及10%股权外,张汝京还被台积电要求离开中芯国际。和解协议达成仅7天后,张汝京签署了离职文件。在他离开后,持续扩张带来的连年亏损、半导体行情骤冷导致的资金链紧张、各路股东的冲突诉求和冗余资产的尾大不掉,一齐压向中芯国际。身为董事长的江上舟不得不承担起全局,在任上,江上舟力邀王宁国、杨士宁等业内顶尖人才加盟,同时剥离非核心业务,使中芯国际在年扭亏为盈,然而次年,江上舟因病猝然辞世。中芯国际继续坚持其提出的独立化、国际化方针,稳定了公司内部和客户,并提升产能利用率,由此逐渐实现了持续盈利。年10月16日晚间,中芯国际召开临时董事会议,正式宣布前三星研发部总经理梁孟松出任中芯国际联合CEO。梁孟松到来后,中芯国际突破了14nm制程工艺,并于年四季度实现量产。量产的第一个客户,便是华为海思的麒麟A芯片,目前这颗芯片,已经用到了荣耀play4T标准版手机上,这一突破,算是中芯国际发展20年来,首次将中国大陆的芯片制造技术带入了世界主流的技术水平。虽然此时,台积电已经量产商用7nm工艺两年,三星已经量产7nm一年,但麒麟A的订单代表了中国大陆最先进的芯片设计公司对中国大陆最领先的芯片制造厂的认可,这无疑给中国的半导体产业注入了信心与活力。中芯国际的创立,在芯片制造层面对中国大陆半导体产业发展做出非常大的贡献,比如在本世纪初就在大陆率先布局了12寸产线,要知道从巴统到瓦森纳协定,西方国家始终维持着对中国的高科技产品禁运,先进半导体设备面临严格封锁。为了取得从美国进口设备的出口许可,身为基督徒的张汝京前往美国四处游说,找齐了全美五大教会为他做人格背书,并承诺中芯国际的产品只用于商业,不会用于军事用途。年12月,中芯国际终于拿到45纳米产线的生产设备,仅比西方发达国家晚1年左右,年1月1日,中芯国际又拿到32纳米生产设备的出口许可。除了芯片制造领域,中芯国际更大的贡献在于为大陆半导体产业培养了众多人才,现在大陆知名半导体企业中出身于中芯国际的高管比比皆是。中芯国际和张江的相互选择,是上海造芯史上的一个关键节点。早在年7月,上海市张江高科技园区成立,规划面积25平方公里。到了年8月,上海市委和市政府决定实施“聚焦张江”的战略,集成电路成为张江重点聚焦的产业之一。在确定了这一战略后,中芯国际、宏力、台积电等大投资也纷至沓来。年5月15日,注定是一个被中国科技史铭记的日子。这一天,美国总统特朗普签署了一项行政命令,宣布美国进入“紧急状态”,禁止美国公司购买、安装或使用外国对手制造的电信设备,理由是危害国家安全及网络间谍活动。该命令特别提到了要限制由外国对手拥有、控制或受其管辖或指挥的公司生产的设备。这项禁令文件中虽然没有提到任何具体的公司,但实质上就是针对中国的设备供应商,尤其是华为及中兴。华为占有全球电信基础设备市场的28%,中兴拥有13%的市场,中国两大电信巨头,占据了全球超过四成的电信基础设备市场。同一天,美国商务部工业和安全局(BIS)将华为及其附属的70家子公司,列入实体名单(EntityList)。5天后,中芯国际宣布在纽交所退市,这被认为是中芯国际回归A股的铺垫。今年5月5日晚,中芯国际发布公告称,董事会通过了赴科创板上市的决议,6月1日晚间,上交所网站披露了中芯国际招股说明书,表示已受理中芯国际科创板上市申请,6月4日项目状态更新为“已问询”。此次中芯国际科创板上市主要募资用途是12英寸芯片SN1项目的建设,这条产线的建成将是中芯国际的又一里程碑,也是上海这座城市与中芯国际的又一次“喜相逢”。第二部分上海市半导体产业现状:斗罢艰难又出发上海是中国集成电路产业发展的高地,拥有完善的产业布局,已经形成以上海为核心的长三角集成电路产业发展集群。近年来,上海更把加快发展集成电路产业作为科创中心建设的重要支撑点,已成为中国集成电路产业链较为完善、产业集聚度较高、技术水平较为先进的地区。上海市集成电路产业整体规模仅次于江苏省,位列全国第二。晶圆制造业排名中国大陆第一,IC设计业排名全国第二(仅次于深圳),封测业排名全国第二(年被无锡超越)。根据上海集成电路行业协会的统计数据,年上海集成电路产业实现销售收入.56亿元,与年相比增长17.7%,这是继年以来上海集成电路产业第六年实现两位数增长,约占全国集成电路销售额的22%。资料来源:整理自上海集成电路行业协会根据《上海促进电子信息制造业发展“十三五”规划》,上海将力争在年集成电路产业规模达到亿元。从日前上海市集成电路行业协会发布的上海市年第一季度集成电路产业销售收入来看,尽管新冠肺炎疫情的突发,给全球集成电路产业发展带来了不确定性,但是上海的集成电路产业表现依然强劲,通过对上海市家集成电路主要企业的跟踪统计,一季度上海集成电路产业销售收入合计为.11亿元,同比增长46.1%,而年第一季同比增长仅为11%。根据上海市集成电路行业协会历年的统计数据分析,每年第一季度约占全年销售收入的15%。若据此推算,年上海市集成电路产业销售收入全年有望接近亿元,超额完成规划发展目标。上海的集成电路布局以“一核多极”的形态分布全市,围绕浦东新区张江高科技园区为核心,北靠外高桥,南望临港新片区,形成浦东新区集成电路南北走廊;而浦西郊区区域以芯片制造、封装测试和设备材料作为配套产业,支撑着上海集成电路芯片设计、IC制造、封装测试和设备材料四大领域。资料来源:上海市产业地图年上海集成电路设计业销售额达.31亿元,约占全国24.4%(暂未统计港澳台地区)。在中国半导体行业协会发布的年中国集成电路设计十大企业名单中,上海市共有3家企业入列,其中紫光展锐排名第2、华大半导体排名第5、格科微排名第10。紫光展锐已于今年2月推出6nmEUV工艺的5GSOC芯片;华大半导体的智能卡及安全芯片产品销售额排名为国内市场第一,世界第五,计量芯片市场占有率国内第一;格科微今年一季度手机摄像头传感器出货量(4亿颗)超过索尼(3.5亿颗)和三星(3.4亿颗),位居全球第一。在集成电路制造业方面,上海市聚集了包括中芯国际、华虹宏力、先进半导体、华力微电子等一系列国内集成电路核心制造企业。据全球半导体观察此前统计,包括正在兴建中的晶圆厂,在中国现有的35座主流晶圆厂中,上海就占据了11座,包括4座12英寸厂、7座8英寸厂。其中,12英寸晶圆厂集中在中芯国际和华力微,这两家企业现有12英寸晶圆厂各一座、在建12英寸晶圆厂各一座,8英寸晶圆厂则集中于中芯国际、华虹宏力、台积电、先进半导体等几家企业。上海市集成电路封测业从规模上看并不小,年销售收入达.54亿元,但其占产业链比重正在逐渐降低,代表性封测企业包括长电科技、上海凯虹、晟碟半导体、安靠、松下半导体、日月光等,既有本土产业龙头,也有外商投资及国际知名IDM或封测企业的子公司。上海市在集成电路设备材料业同样占据优势地位,既拥有中微半导体、上海微电子装备、盛美半导体、上海凯世通等国内知名设备厂商,也容纳了上海新阳、上海新昇、上海安集微电子、上海新傲科技等一众材料企业。其中,中微半导体是国内技术最领先的集成电路设备企业之一,主要深耕刻蚀机领域,研制出中国大陆第一台电介质刻蚀机,目前中微半导体的介质刻蚀设备、硅通孔刻蚀设备、MOCVD设备等均已成功进入海内外重要客户供应体系,如其介质刻蚀设备已打入台积电的7nm、10nm量产线,成功打破了国际巨头的垄断。上海微电子装备同样是国内不可忽视的集成电路设备厂商,作为国内少数光刻机生产商之一,其生产的光刻机包括晶圆制造、IC封装、面板、LED等,其中封装光刻机在国内市场已占据不小的份额,是国内技术最先进的光刻机研制生产单位。第三部分上海市半导体未来展望上海在推进制造和服务、信息化和工业化、城市化和信息化、产业和城市的“四个融合”中,集成电路发挥了重要作用。上海集成电路产业能够实现稳步快速发展,究其原因,一是国家集成电路产业政策进一步完善以及国内兄弟省市集成电路产业快速发展的带动;二是近年来上海市实施了多项推动集成电路产业快速发展的重大举措。此外,国家集成电路创新中心、国家智能传感器创新中心、上海集成电路设计产业园的正式揭牌也为上海集成电路产业的发展创造了良好的产业创新环境。近年来上海集成电路产业链结构更趋合理、先进,转向以设计业和芯片制造业为主的发展路线。设计业销售收入占产业链主导地位;芯片制造业比重基本保持不变;封装测试业比重略有下降,但销售额基数较大;设备材料业是上海集成电路产业中的新兴行业,比重提升,成长潜力最大,开始显示出上海半导体设备材料的优势和发展潜力。上海在年就发布了《关于本市进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,围绕投融资、企业培育、研发、人才、知识产权、进出口以及政府管理等几个方面提出了一系列支持政策。年5月发布的《全力打响“上海制造”品牌加快迈向全球卓越制造基地三年行动计划(~年)》,提出加快核心技术攻关,抢占产业制高点。要着力突破集成电路、航空发动机等“卡脖子”瓶颈,解决关键环节受制于人的隐患。在具体落实中,高校、研究平台、企业三方也就集成电路产业链上下游之间,形成了有效的协同创新机制。年国家集成电路创新中心、国家智能传感器创新中心在上海正式启动,其中国家集成电路创新中心就是由复旦大学、中芯国际和华虹集团3家单位共同发起组建。年6月,教育部发文,正式批复同意复旦大学承担的“国家集成电路产教融合创新平台”项目可研报告,项目建设总经费4.7亿元,实施期从年起至年,复旦大学是首批入选的四所建设高校之一,总经费额度也是最高的。在我们对上海芯片设计创业者的访谈中,也有多人表示上海及周边丰富的教育资源和工程师文化也是他们选择上海的重要原因。总体而言,上海的集成电路具备产业链完整、人才储备较为丰富、周边应用场景广泛等诸多优势,张江的上海集成电路设计产业园、临港的装备材料、嘉定的汽车电子和传感器再加上青浦在建的华为研发中心等协同联动,将带动区域相关企业的共同发展。如果目光从上海宕开去,包含了江浙沪皖三省一市的长三角是中国集成电路产业基础最扎实、产业链最完整、技术最先进的区域,后续本平台将就这一区域的集成电路发展情况推出进一步研究文章,敬请



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