我国芯片制造业发展历程及芯片生产线分布

    为改变集成电路制造技术严重滞后的局面，我国在1997年启动了“909工程”，1999年上海华虹NEC的我国第一条8英寸生产线建成投产。2000年在18号文的鼓励下出现了集成电路产业投资热潮，各地纷纷投资建设芯片生产线。2002年中芯国际集成电路制造（上海）有限公司的8英寸生产线（Fab1）投入运营。2003年上海宏力半导体制造有限公司与和舰科技（苏州）有限公司的8英寸生产线分别投产。2004年台积电（上海）有限公司和上海先进半导体制造有限公司分别启动8英寸生产线建设。同年，做了5年DRAM制造的上海华虹NEC转向芯片代工。

　　2005年4月，中芯国际（北京）建成了我国第一条12英寸生产线。韩国海力士半导体公司（Hynix）和意法半导体微电子公司（STMicroelectronics）合资，于2006年10月在苏州无锡建成12英寸生产线和8英寸生产线。中芯国际（上海）在上海浦东的12英寸生产线启动建设，并于2007年12月正式运营。

　　2006年后我国集成电路芯片生产线建设逐步由长三角地区和京津地区向中、西部地区和其他地区扩展。中芯国际与四川成都合作组建成都成芯半导体制造有限公司，建成西部第一条8英寸生产线。中芯国际受武汉市政府委托，由湖北省和武汉市出资建设新芯集成电路制造有限公司的12英寸生产线，由中芯国际负责运营。

　　除建设新的生产线，原有生产线也在不断扩建。海力士从2007年3月开始进行12英寸生产线的扩建，2008年5月又进一步增加投资，将月产能提高到到8万片。从2007年起，上海华虹NEC着手扩建8英寸生产线，另一方面，上海华虹NEC二厂的8英寸生产线也开工建设，2007年10月进入试生产。上海宏力半导体也计划将8英寸生产线扩产至3.5万片/月。

　　2007年12月底，中芯国际（上海）的12英寸生产线竣工，2008年正式投产。同时，中芯国际放弃DRAM制造，全部转向逻辑电路代工，这对中芯国际改善经济效益起到了明显的作用。

　　2008年9月，武汉新芯半导体公司投资近100亿元建成12英寸生产线，并与闪存制造商飞索公司（Spansion）合作，接受Flash工艺转移，开展Flash代工。2008年11月大唐微电子投资1.72亿美元，入主中芯国际，并与中芯国际联手开发3G移动通信产品。上海贝岭(600171,股吧)把芯片制造部门独立出来，成立上海贝岭微电子制造有限公司，上海贝岭股份有限公司则专注于集成电路设计。2008年郑州晶诚科技有限公司投资10亿美元建设的8英寸模拟电路生产线竣工投产。深圳比亚迪(002594,股吧)股份有限公司则以1.71亿美元收购宁波中纬积体电路有限公司6英寸生产线，成立宁波比亚迪半导体有限公司，着重发展电源管理产品和功率半导体器件。在此期间，华润上华（无锡）二厂的8英寸生产线建成并投产。

　　2009年由于受全球金融危机和全球半导体市场深度衰退的影响，我国没有新建和扩建芯片生产线。

　　进入2010年，“909工程”升级改造项目上海华力微电子有限公司正式成立，并启动12英寸90-65-45nm生产线建设。该项目总投资约145亿元，注册资金66亿元。2011年4月第一台光刻机正式进入，计划2013年底全部建成，产能达到3.5万片/月。

　　我国集成电路制造业技术水平不断提升和产能稳定增长，为我国集成电路设计业的快速发展提供了技术基础和保障，对完善产业链、提高国内产业的技术水平发挥了积极作用。集成电路制造业规模在国内外两个市场的带动下，2000-2010年增长近9倍。在这期间，受金融危机影响，2008、2009年连续两个年度负增长。2010年市场需求明显好转，制造业取得了31%的增长，甚至一度出现产能紧张、供不应求的局面。


　　图1.28 2000-2010年中国集成电路制造业销售收入及增长率
　　目前国内已建成的6英寸以上的晶圆生产线有41条，其中包括6条12英寸生产线和15条8英寸生产线，国内已成为近年开工建设晶圆生产线最多的地区之一。

　　近10年间，我国集成电路生产线的主流技术已由5英寸、6英寸，0.5微米以上工艺水平提升到8英寸0.18微米～0.25微米，12英寸110纳米、90纳米和65纳米、55纳米/45纳米。以中芯国际、华润微电子、华虹NEC、上海宏力、上海先进等为代表的本土集成电路企业迅速崛起。中芯国际在先进技术制程方面的技术进步令人瞩目，其规模已位居世界第5位，技术水平正向28纳米提升；华润微电子在特殊加工技术领域进步明显，其模拟和高压技术制程在业内独树一帜，处于领先地位。

　　据CSIP和SICA的初步统计，截止2012年，我国集成电路芯片生产线数量及分布见表1、表2。

　　表1，2012年我国集成电路芯片生产线数量

　　表2，中国主要集成电路芯片生产线的分布




　　数据来源：SICA
　　通过引进、消化、吸收、再创新，我国集成电路制造业的工艺技术水平不断提升，与国际先进水平的差距逐步缩小。尤其是制造业领军企业中芯国际一直走在国内企业的前列，2008年该公司90nm低功耗CMOS工艺投入生产，自主开发的65nm CMOS工艺在2009年实现量产。2008年接受IBM技术转让的45nmBulK CMOS工艺技术开发取得显著进展，当年研制出第一批45nm BulK CMOS晶圆样品并通过IBM的验证测试，将在2011年投入量产。在北京市委市政府的支持下，中芯国际在2012年前投资18亿美元将北京12英寸生产线的产能由2万片/月扩充至4.5万片/月，在2015年前继续投资45亿美元将产能继续扩充至10万片/月，生产制造工艺也将由目前的65纳米提升至32纳米～22纳米，基本与世界先进水平同步。

　　和舰科技（苏州）在2008年将0.18微米CMOS工艺提升至0.16微米，后继开发成功的0.13微米高压器件已投入生产。上海华虹NEC以0.18微米CMOS技术为基础，开发成功多种产品工艺和0.35微米BCD工艺。上海宏力自主开发的0.12微米Flash/eFlash工艺和0.18微米嵌入式闪存工艺已用于代工生产。

　　在模拟电路制造方面，华润上华、上海先进、上海贝岭和上海新进等企业在近几年着力发展高压BCD（200～700V）和0.35微米BCD工艺。目前这些工艺技术已经广泛应用于功率集成电路芯片、汽车电子芯片，以及LCD、LED等显示驱动芯片的制造。