攻克芯片制造“卡脖子”难题

                                                                   2020-8-11   青野云麓

2020-08-10 来源：雷科技

近期，《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》印发。

集成电路产业新政，包括财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等八个方面的政策措施。引人注目的是，在财税方面的新政：

国家鼓励的集成电路线宽小于28纳米（含），且经营期在15年以上的集成电路生产企业或项目，第一年至第十年免征企业所得税。

产业新政明确，凡在中国境内设立的集成电路企业和软件企业，不分所有制性质，均可按规定享受相关政策。

国家层面，一直都对集成电路产业发展高度重视。2000年，《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》印发，标志着我国支持软件产业和集成电路产业发展政策体系的正式确立。2011年，《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》印发，提出对符合条件的集成电路生产企业开展“五免五减半”“两免三减半”的企业所得税优惠政策。

来到2020年代，国家更加重视拥有先进制程工艺的高端芯片产业发展。而从全行业的整体发展情况来看，目前是以28纳米作为分水岭，来区分先进制程和传统制程。

在产业新政下，那些拥有28纳米及其以下先进制程工艺的集成电路生产企业或项目，经认定后将免征十年所得税。

那么，哪些企业和项目有机会获得这个大礼包呢？

哪些集成电路企业有望免税十年？

成立于2000年的中芯国际，作为中国内地技术最先进、配套最完善的集成电路晶圆代工企业，无疑是产业新政的最大受益者之一。

目前，中芯国际提供0.35微米到14纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务。其中，代表中国大陆自主研发集成电路最先进水平的中芯国际第一代14纳米FinFET技术，已于2019年第四季度进入量产。

中芯国际也是中国大陆第一家提供28纳米先进工艺制程的纯晶圆代工企业，其28纳米技术已于2013年第四季度推出，现已进入多项目晶圆（MPW）和量产阶段，可依照客户需求提供HKMG制程服务。

中芯国际之外，成立于1996年的华虹集团同样拥有28纳米量产工艺制程。

华虹集团建成中国大陆第一条8英寸集成电路生产线和本土企业第一条全自动12英寸生产线，后者工艺技术覆盖55-40-28纳米各节点。而华虹第二条12英寸生产线，工艺技术从28纳米起步，最终将具备14纳米三维工艺的高性能芯片生产能力。

由于在中国境内设立的集成电路企业（不分所有制性质）均可享受相关政策，故而台积电、台联电在中国大陆的晶圆代工厂项目亦有望获得十年免税优惠。其中，台积电大陆工厂拥有16纳米制程工艺，台联电大陆合资工厂拥有28纳米制程工艺。

存储芯片领域，2019年第三季度，紫光旗下长江存储开始量产我国首款64层3D NAND闪存芯片。虽然官方并未披露其具体工艺制程，但有说法称其等效制程应该在28纳米以内。

此外，三星在中国的闪存芯片工厂项目，拥有10纳米制程工艺，故而同样有望获得十年免税优惠。

长三角领军中国大陆集成电路产业

产业新政要求，各部门、各地方要尽快制定具体配套政策，加快政策落地，确保取得实效，推动我国集成电路产业实现高质量发展。

其实，伴随中国城市转向高质量发展的新阶段，各个城市不仅高度重视集成电路产业的发展和布局，而且不同城市间对相关企业和项目的竞争也已进入白热化阶段。

在关注度最高的晶圆制造领域，由上海领军的长三角地区以压倒性数量的先进制程工艺芯片生产企业及项目，遥遥领先于中国大陆其他片区。

本土企业方面，中芯国际和华虹集团的总部均在上海，而且也都在长三角地区重点布局。

其中，中芯国际在上海建有一座12英寸晶圆厂和一座8英寸晶圆厂，同时拥有一座控股的12英寸先进制程晶圆厂；在江阴拥有一座控股的12英寸凸块加工合资厂。

华虹集团在上海建有三条8英寸集成电路生产线，月产能约18万片；一条成熟运作的12英寸集成电路生产线，月产能达3.5万片；一条刚投入运作的12英寸集成电路生产线，设计月产能4万片。

华虹还在无锡设立合资公司，建有一条工艺等级90~65/55纳米、月产能4万片的12英寸集成电路生产线，支持5G和物联网等新兴领域的应用。

南京和合肥，同样是晶圆制造领域的重镇。

台积电在大陆有两座晶圆代工厂，老工厂位于上海，拥有16纳米制程工艺的新工厂则位于南京。

2016年3月，台积电12英寸晶圆厂项目落户南京江北新区，计划总投资198亿元，同年7月项目一期开工建设。2018年第四季度，台积电南京工厂开始量产，创造了两年时间由开工建设到实现量产的“台积电（南京）”速度。

台积电财报显示，南京工厂在2019年第三季度实现扭亏为盈，单季获利8.84亿新台币。量产不到一年时间，台积电南京工厂便已开始盈利。2019年底，台积电南京工厂月产能扩增至1.5万片，2020年进一步达到月产2万片的规模。

南京引入了全球晶圆制造领域的龙头企业，合肥则采取了扶持本土企业的策略来布局芯片制造领域。

作为国产存储芯片领域的新创企业，长鑫存储于2016年在合肥成立，旗下第一座12英寸晶圆厂也已建成投产。显然，这与地方政府的大力支持不无关系。

长鑫存储，主要从事DRAM（动态随机存取存储）芯片的设计、研发、生产和销售，目前推出产品包括首颗国产DDR4内存芯片，以及LPDDR4X内存芯片、DDR4模组等。

长三角之外，这些城市也在重点发力芯片制造

走出长三角地区，北京、天津、深圳、西安、武汉、厦门、广州、青岛、泉州、成都等城市同样在重点发展和布局芯片制造领域。

除了长三角地区的晶圆厂，中芯国际也在北京建有一座12英寸晶圆厂，并控股一座12英寸先进制程晶圆厂；在天津和深圳各建有一座8英寸晶圆厂。

相比之下，华虹的晶圆厂还未走出上海和长三角地区。所以就区域布局广度而言，中芯国际无疑是本土芯片制造企业中的龙头老大。

中国大陆除了有台积电独资的晶圆厂，亦有台联电合资的晶圆厂。近水楼台先得月，台联电在大陆的合资晶圆厂位于厦门。

诞生于2014年的联芯集成，由台联电与厦门市政府、福建电子信息集团合资设立。联芯集成的12英寸晶圆厂，于2015年3月动工建设，2016年第四季度开始量产，目前已可提供28纳米制程工艺晶圆代工业务，规划月产能为5万片。

南京有台积电晶圆厂，厦门有台联电晶圆厂，而西安有三星闪存芯片厂，并且投资额比前两家都要大得多。

2012年9月，作为改革开放以来我国电子信息行业最大外商投资项目，位于西安高新区的三星高端闪存芯片工厂开工建设，一期投资70亿美元，项目建设用时仅20个月，2014年5月开始量产。

三星在西安的闪存芯片工厂，生产10纳米制程工艺的NAND闪存芯片。官方表示，西安半导体工厂与韩国、美国的工厂共同构成了三星的“全球半导体三大生产基地体系”。

加上封装测试项目，三星西安闪存芯片项目一期建设总投资达到108亿美元。数据显示，三星西安芯片项目一期月产12万片，年产值200多亿元。

值得一提的是，三星西安闪存芯片二期项目也已在建，总投资150亿美元。二期项目全面建成后，每月将新增13万片产能，年产值将新增300亿元。

毫无疑问，通过引入三星闪存芯片这样的巨无霸项目，西安不仅在全球高端闪存芯片产业占据重要一席，而且也收获了颇为丰厚的工业产值和经济效益。

存储芯片领域，同样是本土新创企业的重点发展领域。除了合肥的长鑫存储，武汉的长江存储以及泉州的晋华集成电路，同样在业界颇有名气。只不过就目前状况而言，紫光旗下的长江存储蒸蒸日上，晋华集成电路则在经历一场浩劫。

长江存储成立于2016年，总部位于武汉，是一家聚焦于3D NAND闪存设计制造一体化的IDM集成电路企业，同时也提供完整的存储器解决方案。

2017年10月，通过自主研发结合国际合作的方式，长江存储设计制造了中国首款3D NAND闪存。2019年9月，搭载长江存储自研Xtacking架构的64层TLC 3D NAND闪存正式量产。2020年4月，长江存储宣布其128层QLC 3D NAND闪存研发成功。

相比之下，同样成立于2016年的晋华集成电路，却因为在发展路线上的“错误”选择，在经历生死浩劫。

2016年2月，福建电子信息集团、泉州金融控股集团和晋江产业发展投资集团共同出资设立了晋华集成电路公司。同年7月，晋华第一座12英寸晶圆厂动工，计划生产DRAM芯片。2018年10月，晋华开始试产投片。

由于晋华在存储芯片领域缺乏技术积累，故而选择与台联电合作走技术引进路线，即由晋华出资，委托台联电为其开发DRAM相关技术。然而，受台联电与镁光之间知识产权纠纷的波及，与台联电有技术合作的晋华在2018年遭遇美国商务部制裁。其后，媒体传出晋华刚刚建成的12英寸晶圆厂处于停摆状态。

失意芯片制造领域的城市不只泉州，还有成都。

2017年，格芯（Global Foundries）宣布落户成都高新区，同时启动12英寸晶圆厂建设。然而好景不长，2018年10月，格芯宣布取消对成都晶圆厂一期成熟制程（180/130纳米）项目的投资。2020年5月，成都格芯正式宣布停工停业。

面对拥有大未来的芯片制造领域，更多的城市还在飞奔。

2017年底，广州粤芯半导体公司成立。粤芯是中国大陆第一家以虚拟IDM为营运策略的12英寸芯片制造公司，同时拥有珠三角地区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。

粤芯半导体项目一期工程投资135亿元，可实现月产4万片12英寸晶圆的生产能力，产品包括微处理器、电源管理芯片、模拟芯片、功率分立器件等，满足物联网、汽车电子、人工智能、5G等创新应用的模拟芯片需求。

此外，位于广州南沙新区的海芯中国区总部及集成电路研发生产基地项目也于今年3月开工建设。据悉，海芯项目包括年产不少于30万片的8英寸晶圆及芯片生产线，以及年产不少于5万片的12英寸晶圆及芯片生产线。

值得一提的是，张汝京参加了在广州南沙举行的海芯中国区总部奠基仪式。

作为中芯国际创始人，张汝京被誉为中国“半导体之父”。2009年，张汝京辞去中芯国际CEO一职。2018年，张汝京与青岛方面合作在当地成立了芯恩（青岛）集成电路公司。

号称中国首个协同式集成电路制造（CIDM）项目，芯恩青岛项目计划总投资约218亿元，其中一期总投资约80亿元，项目建成后可实现8英寸芯片、12英寸芯片等集成电路产品的量产，计划2020年底一期整线投产，2022年满产。

结语

众所周知，集成电路产业链主要包括芯片设计、芯片制造、封装与测试、装备与原材料等四大环节。

目前，我国在芯片设计、封装与测试这两大环节，与世界先进水平的整体差距相对较小。例如，在芯片设计领域，我国有华为海思、紫光展锐等领军企业；在封装与测试领域，同样也有长电科技这样的代表选手。

相比之下，我国目前在芯片制造、装备与原材料这两大环节，相比世界先进水平依然存在较大差距。基于此，集成电路新政祭出了相关企业最高十年免税的大礼包。

集成电路产业，作为战略新兴产业中的重要一环，已经到了不得不全面跟上世界先进水平的阶段。

作为最新案例，华为海思虽然能设计出颇为先进的7纳米制程工艺芯片，然而国内却没有一家企业或工厂有能力去进行量产。而在台积电对其彻底断供后，华为高端芯片的发展之路，目前依然是个未知数。

所以，我国的集成电路产业不仅要在芯片设计、封装与测试等领域取得长足进步，同样也要在芯片制造、装备与原材料等领域取得明显突破和更大进步。

期待中国集成电路全产业链，能在可预见的未来实现全面崛起。

造一颗芯片有多难？中国自己的纳米芯片，何时才能熬出头？

2020-08-11 来源：痕迹娱乐

中国目前的芯片领域可以说是举步维艰，前面有西方的阻挠，后方有强大的产业需要，真的是任重而道远。

今年年初美国阻止荷兰阿斯麦尔对华出口极紫外光刻机，华为芯片被美国卡脖子的问题频繁登上热搜，可能很多人会想，我国在科技领域貌似并不比其他国家差，例如第一颗量子卫星、高铁技术、人工智能、5G技术，以及人脸识别等等都是领先于世界的。

尽管几十年间我们看似取得了很大的成绩,但是在一些特别的核心领域我们依然落后,受制于人，也就是最典型的芯片领域，为什么我们能造好原子弹核武器，却造不出一颗小小的芯片呢？

真实的情况就是芯片的复杂程度要比导弹核武器复杂的多，简单的理解，芯片就是二氧化硅，初中化学都学过的知识，沙子的主要成分就是二氧化硅，虽然沙子随处可见，但是可用于芯片的二氧化硅,可不是那么随随便便就能够见到的，芯片的构建十分复杂,比如一款售价在四五千的电脑CPU,其中就有这几十亿个晶体管，并且这些晶体管需要将二氧化硅提炼成纯度为99.9999%才能够使用,而这还只是第一步，提取了数量足够的硅晶体后，再把这些硅晶体制造成硅锭，然后把硅锭切割成硅片，硅片的厚度要求也是非常高的，必须比苍蝇的翅膀还要薄，在行业中把这些薄如蝉翼的硅片称为硅晶圆。

硅晶圆制作好之后，就需要对他们进行光刻了，这也就是我们一直在说的光刻机，拥有更好的光刻机，可以制造出级别更小的纳米芯片，目前世界上最先进的光刻机是荷兰的阿斯迈尔公司生产的极紫外光刻机，这款光刻机可以制造出最小5纳米级别的芯片，根据相关人员透露，阿斯迈尔一台光刻机的配件就有10万多个，能够装满40个标准集装箱，其中极紫外光刻机是人类目前最精密的机械之一，而这里面的10多万个零件，其中90%都是外包制造，阿斯迈尔实际上主要做的是设计和组装，这样看，感觉可以被其他企业复制，但是阿斯麦尔有一个规定，那就是只有投资才能获得优先的供货权。

而这样就让阿斯麦尔与客户达成了共生的合作模式。

像英特尔、三星、海力士，都是它的股东，所以能够获得全球供应链中最顶尖的原件，要知道就算是苹果公司的处理器也是交给台积电来代工的。

一位阿斯迈尔的工程师曾经说过，就算有全套的图纸，外界也模仿不来，这也导致了一机难求的局面。即使有钱也买不到，相信经常看科技圈的小伙伴应该知道美国限制台积电为华为代工芯片也是美国政府要求，使用了美国核心技术和设备的企业，想给华为供货那么就需要他们的同意。

在美国修改禁令之后，台积电也宣布没有计划在9月14日之后继续给华为代工芯片，不过目前貌似迎来了曙光，台积电目前正在向美国半导体协会申请，希望将除了5g基站芯片以外的手机AI人工智能芯片等列入标准产品范畴。

也就是说如果美国半导体协会松口了，那么华为的部分手机和AI人工智能芯片就可以交给台积电继续代工生产了。说了这么多,突然想到了科技无国际这句话，现在看来显然是科技是有国界的，最后中国芯何时才能熬出头呢?

在芯片制造方面，中国国家的中芯国际也只能制造14纳米的芯片，他们也说再过一两年的时间,就算买不到光刻机我们也能够完成，但是对于随时都在变化的科技领域，两年足够让一个品牌衰败了，看看之前的中兴就知道了。

就算以后能够突破7纳米的工艺后，对方也已经开始在研发更强更小的纳米工艺了，所以芯片这个事情真的是任重而道远啊！

想要绕开如此众多的专利技术显然是不可能的。

虽然道路很艰难，但是我们绝对不会放弃的！

最后，让我们一起为祖国加油吧！