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北京集成电路产业又添生力军 首尾呼应环环相连

发布时间:2019-05-18 16:53 来源:未知 编辑:admin

  列入2018年北京科创中心建设重点项目清单的燕东微电子8英寸集成电路研发产业化及封测平台项目举办上梁仪式,该项目预计于今年底在开发区投产。这也是今年上半年以来,继科益虹源自主研发设计生产的首台高能准分子激光器顺利通过出厂验收、北方华创二期投入使用北京亦庄集成电路产业再次取得的丰硕成果。据悉,该项目将是北京首条大规模量产8英寸集成电路产线,量产后,月产能可达到5万片,同时为北京地区设计企业、科研院所提供试制平台,为装备和材料企业提供验证平台,有助于加快北京打造全国集成电路产业的技术创新中心。

  随着工厂横梁的缓缓上升,4月15日,燕东微电子公司位于开发区的8英寸集成电路研发产业化及封测平台项目完成了上梁仪式,开发区集成电路产业又添生力军。

  今年开年到现在,开发区集成电路产业好消息不断,科益虹源自主研发设计生产的首台高能准分子激光器顺利通过出厂验收、北方华创二期投入使用、威讯封测扩产项目签约北京亦庄集成电路产业已经从量变形成“质变”,一批代表企业及研究机构承接了系列国家重大科技专项任务,在关键装备及材料、先进工艺的开发及产业化等方面取得一批代表国家最高水平的成果,为我国集成电路产业实现自主发展奠定了坚实基础,也确立了北京在全国集成电路产业布局中的领先地位。

  长期以来,我国集成电路严重依赖进口,贸易逆差持续扩大。每年我国从海外进口超过2000亿美元的芯片,这一金额大约是2016年石油进口金额的两倍。然而比巨额进口费更令人担忧的,是芯片严重依赖西方发达国家带来的国家信息安全和国家战略压力。作为国家的“工业粮食”,芯片几乎是所有设备的“心脏”。如果一味依赖外国的产品,不能在芯片上实现独立自主,国家信息安全必将时刻处于威胁之下。

  人民日报在评论员文章中指出:只有把核心技术掌握在自己手中,才能真正掌握竞争和发展的主动权,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。核心技术靠化缘是要不来的,也是花钱买不来的。中国经济发展的下半场重点是实现高质量发展,实现核心技术的自主创新。

  所以近年来,中国集成电路企业不断提升自我的研发能力,取得了一批令人惊叹的成果,而在这其中,就不乏开发区企业的身影。以中芯国际为例,从2014年至今,短短三年公司销售收入从19.7亿美元增加到2016年的29.2亿美元,年利润额从1.5亿美元增加到3.8亿美元,并先后在北京、上海、天津和深圳新建和扩建了3条12英寸生产线英寸生产线纳米技术也广泛运用到主流手机芯片中,14纳米技术研发如期进行。到2017年三季度,中芯国际的专利申请总量超过1.4万件,授权总量超过7000件,28纳米和14纳米关键节点技术的专利申请数量分别居全球第二位和第五位,设计IP激活的晶圆出货量占公司总出货量的70%以上,总体呈现稳中向好的发展态势。

  不久前,《北京加强全国科技创新中心建设重点任务2018年工作方案》发布,聚焦“三城一区”建设等六大方面部署实施重点工作,开发区将以11项重点工作担纲产业为主力,助推北京加快全国科技创新中心建设。其中集成电路产业作为重点产业,北京亦庄更是用8个项目画上了浓墨重彩的一笔,其中就包括月产5万片先进特色工艺的燕东8英寸集成电路生产线项目。

  在过去的两年中,由于物联网、车用电子、智慧家居等领域应用广泛推动,导致集成电路产业8英寸晶圆厂产能严重短缺,8英寸集成电路产品需求旺盛。业内人士认为,国内集成电路芯片生产迎来了新一轮发展机会。燕东项目主要生产8英寸线um集成电路芯片及其封装后的产品,月产能达到5万片(25次光刻)。同时,该项目也是北京首条大规模量产8英寸线,通过与国际顶尖驱动电路、功率器件厂商合作,建成国内技术最先进的特色工艺产线,为北京地区设计企业、科研院所提供试制平台,为装备和材料企业提供验证平台,有助于加快北京打造全国集成电路产业的技术创新中心。

  其实,成果转化落地一直是开发区的特色之一,作为三城一区的一“区”,北京亦庄承接了三大科学城的科技成果转化工作。燕东项目并不是个例,今年3月底,北京科益虹源光电技术有限公司自主研发设计生产的首台高能准分子激光器顺利通过出厂验收。这款产品填补了国内在准分子激光技术领域的空白,打破了国外厂家对该技术产品的长期市场垄断。样机完成相关实验验证后,将开始向上海微电子装备集团提供订单。

  开发区肩负北京市惟一的两个“国家队”身份,历经多年发展,形成了在一定技术产业和先进制造业基础上的产业集群,聚集各类产业研发中心(龙头企业),通过创新服务体系的建立与完善,推动创新向价值链高端攀升,形成市场辐射效应。北京市科委党组书记、主任许强在介绍三城一区定位时就曾说过,开发区经过近些年的培育和发展,已经成为高精尖产业的集聚区,并且形成了几大具有突出特色的产业,比如集成电路。而未来,北京亦庄将打造成为全球领先的先进新型存储器、基带芯片和射频电路、电力电子及功率器件、集成电路代工及装备四大高精尖领域的研发制造中心,真正成为中国集成电路产业“芯”力量崛起的核心区与承载地。

  集成电路产业链包括原材料、设备、设计、制造和封测这五大部分,每一部分又包括诸多细分领域。开发区从一开始就意识到产业链的重要性,先后引进了中芯国际、北方华创、威讯、英飞凌、集创北方等企业,打通了产业链上下游,形成了包括制造、封装测试、装备、零部件及材料、设计等完备的集成电路产业链,已成为国内规模最大、水平最高的集成电路产业基地。

  在为企业提供强大的服务之外,开发区更是为集成电路企业发展提供了强有力的资金支持,建立了以亦庄国投为核心的集成电路投融资体系,共参与集成电路产业基金12只,基金总规模超过1600亿元,亦庄国投认缴出资规模超过160亿元,重点参与国家集成电路产业投资基金(国家级)、北京集成电路制造和装备子基金(北京市级)、北京集成电路设计与封测子基金(北京市级)、与全球第三的面板厂京东方合作设立芯动能投资基金、与芯片设计新兴企业集创北方合作设立屹唐长厚投资基金等。

  开发区积极创建全球化布局,依托亦庄国投投融资平台,组织资金开展海外项目并购,实现集成电路产业先进项目和技术引进,成功引进芯成半导体(ISSI)、豪威科技(OV)、玛特森(Mattson)设备公司和瑞典Silex(MEMS晶圆代工厂)等海外集成电路产业链关键环节企业,有助于我国在存储器、图像传感器芯片、半导体装备、MEMS(微机电系统)等关键领域实现弯道超车,并填补国内相关产业空白。

  优质的环境带来了产业的快速聚集。近年来,开发区的集成电路产业取得了重大的进展和突破,已聚集上下游企业近100家,产业链条日趋完善,重点企业工业产值总量由2013年的125.7亿元增长到2017年的215.6亿元,年均增速17.8%。

  在集成电路设计环节,随着集创北方的入驻以及向产业链下游的延伸,设计企业与京东方、中芯国际核心企业合作更加紧密,虚拟IDM的模式得到强化和突破。加之我区之前落户的英飞凌、华夏芯、兆易创新等公司在内的一批国内外知名的集成电路设计企业,有利于构建“芯片-软件-整机-系统-信息服务”大集成电路自主生态系统。

  在晶圆制造环节,以中芯北方为代表的12英寸晶圆生产线,以燕东微电子为代表的8英寸特色工艺线和以纳微矽磊为代表的MEMS传感器芯片生产线相继落户并开工建设。其中,中芯北方B2项目扩产后将与B1项目形成总计12万片/月的12英寸晶圆高端产能,工艺节点横跨130-14纳米,成为国内规模最大、技术最先进的集成电路生产基地,未来还将继续扩产至30万片/月的巨大产能;燕东8英寸线项目将成为北京首条大规模量产8英寸线英寸晶圆生产线的重要补充,为北京地区设计企业、科研院所提供试制平台,为装备和材料企业提供验证平台。纳微矽磊计划引进13项业内领先的MEMS工程化综合应用核心工艺和27组共200余项国际专利,形成MEMS产品研发制造平台和生产管理体系,建成北京市首条引领国际标准的MEMS代工生产线,填补国内纯MEMS体硅工艺代工线空白。

  在封装测试环节,威讯联合半导体有限公司(Qorvo)是一家集设计、开发及生产“射频”集成电路产品为一体的美国独资企业,产品用于无线通讯的射频集成电路放大装置(RFICs)和信号处理传输设备,公司是全球功频放大器产品的主要供货商,致力于开拓地方无线局域网(WLAN)及蓝牙无线技术产品的市场。威讯扩产项目已正式落户开发区,项目达产后,开发区将新诞生一家百亿级企业。同时,开发区正在积极引进具备行业先进技术的封测项目,继续提升开发区集成电路封测能力。

  在设备制造环节,在原已形成的以北方华创为代表的半导体高端装备的基础上,近年来重点引进了以科益虹源、华卓精科、东方晶源为代表的国产光刻机零部件集群。其中,北京北方华创微电子装备有限公司致力于打造高端半导体工艺装备及核心零部件的研发与制造基地,成功开发以刻蚀设备(ETCH)、化学气相沉积设备(CVD)、物理气相沉积设备(PVD)三大类半导体装备产品为基础的20余类产品,成功替代国外厂商同类产品,部分产品正式进入海外主流芯片生产线。北京科益虹源光电技术有限公司全面开展国家02专项28nm浸没式曝光光源项目开发,完成了193nm工程样机的实验;北京华卓精科科技股份有限公司生产的光刻机工件台填补国内光刻机关键零部件研发和制造领域空白,具有独占和不可替代的优势地位,为下一步北京市开展光刻机整机研制奠定基础。东方晶源微电子科技有限公司承担02专项任务,完成了首台国产多功能电子束图形检测系统的系统集成,达到国际先进水平。

  在今年的政府工作报告中,集成电路被列入《政府工作报告》实体经济发展首位,国家政府对该产业的重视程度可见一斑。随后,促进集成电路产业发展的政策如雨后春笋般层出不穷,集成电路产业已经进入了快速发展期。而北京亦庄也定下了一个“小目标”,利用5-10年,实现集成电路制造技术、集成电路装备制造技术与国际主流技术水平的同步发展,逐步实现集成电路制造及装备制造从“跟跑者”到“领跑者”的跨越,成为国内集成电路科技创新的引领者,推动国内集成电路产业的发展。

  集成电路产业是支撑当今科学技术发展的基础产业,其制造水平是衡量一个国家高科技发展水平的重要标志,而用来加工制造集成电路芯片的工艺设备更占据着整个产业链的高端,成为先进国家科技竞争能力的标志。

  目前国内集成电路设备生产商不在少数,但是大多数晶圆制造企业却依旧将目光聚焦在国外设备之上,倾向于采购国外设备。这其中,有一部分原因是国产设备的技术性能和稳定性上与国外进口设备有一定差距,而芯片制造过程必须保证设备性能的稳定可靠。“集成电路发展需要我们有容错的耐心,只有得到大范围推广和应用,国产设备才能真正崛起。”开发区产促局副局长李冬明说。为了促进国产设备的推广与应用,在国家02专项的支持下,近年来开发区集成电路产业链中形成了一个“小圈子”。

  2014年,北方华创自主研发的12英寸28纳米等离子硅刻蚀机全面通过中芯国际生产线全流程工艺验证,并获得客户订单,这标志着中国集成电路高端装备国产化取得新的突破。随后,北方华创、京仪自动化等一批国产设备正式进入中芯国际量产的晶圆生产线。

  在《北京加强全国科技创新中心建设重点任务2018年工作方案》中,有一个项目名称就是“中芯国际集成电路制造重要设备国产化验证及量产应用工程”。在这个项目中,中芯国际、京仪自动化、北方华创分工明确,用各自的技术优势实现了国产化设备的线工艺测试、验证和客户认证,并推进国产化重要设备在生产线上的大规模应用。其中,京仪自动化承担四种国产化设备的设计、制造、技术改进及现场服务。北方华创承担Dry Clean设备、UV Cure设备的设计、制造、技术改进及现场服务。

  除了中芯国际之外,即将于今年封顶的燕东8英寸集成电路研发产业化及封测平台项目同样承担着国产设备验证的重任。公司副总经理告诉记者,未来燕东计划在北京亦庄打造一条纯国产的生产线,国产设备应用率争取达到100%。

  在《北京加强全国科技创新中心建设重点任务2018年工作方案》中还提到,中科院微电子所将牵头整合中科院的研发资源,在开发区建设国家集成电路技术创新中心(北京)。

  集成电路产业已经成为我国长期坚持推动的国家战略任务。在最近十多年国家政策的大力推动下,我国集成电路产业发展突飞猛进,成套工艺连续提升了从0.13微米到28纳米的六代技术。然而,起“承上启下”作用的制造业环节偏弱,造成国内产业结构极不平衡,致使产业的成熟技术有而不精、先进技术再落后。当前产业困境主要源于:技术研发虽关注先进性追赶,但对技术的市场性拓展重视不够;国内集成电路的供与需严重失衡,贴近市场需求的产能填充能力不足;重技术开发,轻生态链布局,局限了企业市场拓展能力,抑制了企业增长后劲;缺乏技术研发和研发管理的领军人才。针对上述产业难题,北京市积极倡导组建“国家集成电路创新中心”(以下简称“创新中心”),在成熟技术的开发、全生态链的建设、本地人才的培养等方面进行大胆创新,深化集成电路产业“供给侧”改革,突破当前发展瓶颈。

  为了集中解决“制造业环节偏弱、技术市场拓展不足”的问题,创新中心的一项任务就是将集中建设国产装备与材料专用验证线、贴贴近市场变化的产品技术研发线、真正融合企业需求与成果转化的校企合作平合,集中整合全产业链资源,未来开发区集成电路产业将致力于突破移动通信基带/射频芯片、存储器芯片、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)/电力电子/液晶驱动芯片、处理器(CPU)芯片、微机电系统(MEMS)传感器芯片等主要芯片产品。预计到2020年,开发区集成电路产业可实现年工业产值500亿元,利润160亿元,税收16亿元。

  同时,开发区还将联合国内集成电路领域主流芯片制造、装备制造以及零部件制造企业,针对我国集成电路产业发展的需要,以实现集成电路自主制造为总目标,建立一个集自主知识产权的先进制造技术及装备研制开发的科技创新平台,成为我国集成电路制造技术与装备工程化研究和验证基地,为集成电路制造企业提供先进工艺研发和验证的公共平台,为集成电路制造装备企业提供先进的装备研发和验证的公共平台,为IC设计公司提供新产品试制平台,为高校和科研院所提供先进的新技术研究基地,促进集成电路产业的可持续性发展,从根本上保证国家战略安全。

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