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与非解码︱3个月两次关于成都晶圆厂的新闻发布,格芯想要证明什么

2017/05/24
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今年 2 月,全球第二大晶圆代工厂 GlobalFoundries(格罗方德半导体)宣布将在成都设立子公司格芯半导体,当日在成都高新区正式签约并举行了开工仪式。该项目计划投资 90 亿美元建设一条 12 寸晶圆代工线。项目将建成中国西南地区首条 12 英寸晶圆生产线,也将成为 GlobalFoundries 在中国最大最先进的晶圆制造基地。
  
根据当时的报道,该条 12 寸晶圆生产线分两期建设,第一期建设主流 CMOS 工艺 12 英寸晶圆生产线,主要为 180nm 和 130nm,技术来源是 GF 新加坡厂,2018 首先投产,预计产能约 2 万每月;二期建设 GlobalFoundries 最新的 22FDX 22nm FD-SOI 工艺 12 英寸晶圆生产线,预计 2019 年投产,投产初期产能可达到约 6.5 万片每月。


格芯成都 12 寸晶圆厂制造基地奠基仪式

消息一出,业界沸腾,晶圆代工在国内布局的又一次大手笔,12 寸晶圆厂、22nm FD-SOI 工艺这些先进工艺的引进无疑将给国内半导体产业造成一定影响。当时海通电子在第一时间就分析,格芯晶圆厂落户以后,将给中国半导体产业链带来几方面的激励:

1. 全球 TOP3 晶圆代工厂均在中国完成布局,半导体产业加速向大陆转移。
全球排名第二的晶圆代工厂 GlobalFoundries 在中国建立生产基地,标志着全球 TOP3 晶圆代工厂均已在中国完成布局。另两大晶圆代工厂中,台联电与福建政府合资建立的 12 寸晶圆代工厂已于 2016 年 11 月在厦门投产,未来还将继续建设一座 12 寸晶圆厂;而台积电早在 2003 年就在上海松江建立了独资子公司并进行 8 寸晶圆的生产,其在大陆的 12 寸晶圆生产线也于 2016 年在南京开建,预计 2018 年实现量产。

全球前三的晶圆代工企业纷纷在大陆建厂,是近年来全球半导体产业向大陆转移的重要结果。近年来我国半导体行业迅速发展,2002 年我国半导体销售额占全球比重仅 4.8%,而 2016 年该比重预计将超过 30%。在晶圆制造方面,2016 至 2017 年全球新建晶圆厂将至少达到 19 座,而其中 10 位于中国大陆。

2. GlobalFoundries 将在成都基地引进其最新的 FD-SOI 工艺,完善我国制造工艺布局。
无论是台联电 2016 年底已投产的厦门生产基地,还是台积电 2016 年开工建设的南京晶圆厂,其晶圆制造都是采用主流的 CMOS 工艺。GlobalFoundries 的成都生产基地第一期工程也将采用 CMOS 工艺,而预计 2019 年第四季度投产的第二期生产线则颇具看点,因为 GF 将在该生产线中采用其最新的 FD-SOI 工艺。

目前全球范围内主流的晶圆制造工艺是 FinFET,而 FD-SOI 工艺生产的晶圆产量则非常少。FinFET 相比于 FD-SOI 而言拥有更好的性能,而 FD-SOI 则工艺复杂程度更低、生产效率更高、功耗更小。其中 FD-SOI 低功耗的特点迎合了物联网时代的需求,有可能在物联网时代取代主流的 COMS 技术成为颠覆性技术,而 GlobalFoundries 就是 FD-SOI 技术的一大拥护者。FD-SOI 技术的引进将会进一步完善我国半导体产业链布局,加速本轮产业链转移节奏。

3. 晶圆制造业的发展将拉动我国半导体全产业链。
公司预测全球半导体产业 2016-2020 年复合增长率 4.4%,Foundry CAGR 为 7.1%,保持较为强劲的增长。中国 Foundry 预计同期复合增长率高达 20%,大中华区市场规模高达 200 亿美金。
  
半导体制造业的大发展对于半导体全产业链意义重大,一地区半导体制造业的发展往往会带动当地半导体材料和设备产业的崛起。以上世纪 80 年代日本半导体的发展进程为例,20 世纪 80 年代日本成为 DRAM 全球霸主,DRAM 称霸全球带动了日本半导体全产业链的发展。在半导体制造业的拉动下,日本半导体材料和设备领域都得到了极大发展。

 

但是,这些兴奋背后,我们也听到来自产业内的另一种声音,业内观察家、著名评论员莫大康发表《需冷静看待成都的格芯》一文,让大家在巨大的热情之外能够更加理智客观的分析格芯的这次动作,莫老的评论文章全文如下:

全球代工巨头格罗方德(GlobalFoundries,中文名已更换为格芯,下称格芯)在成都落子,与成都市政府合资建 12 英寸生产线,格芯占 51%,并引入中国半导体业非常有兴趣的 22FDX(FDSOI)技术。

格芯之所以引起业界关注主要有两点;1、与厦门的”联芯”一样是合资企业,它不同于之前英特尔、SK 海力士、三星及台积电的独资模式;2、导入 SOI 技术,目前计划是 2018 年开始成熟制程量产,以及 2019 年是 22 纳米的 FDSOI 技术量产。

为什么 SOI 技术对于中国是个亮点
摩尔定律推动下,半导体技术突飞猛进,英特尔、台积电、三星等在 FinFET 技术方面进入 10 纳米量产,而 7 纳米已是”箭在弦上”,最快是明年导入。而中国的 14 纳米技术,目标定在 2020 年,所以差距是明显的。

然而从全球半导体业的趋势来看,尽管尺寸缩小的路还能往下走,但是越来越困难,只有那些对于计算功能要求高的芯片才会采用 FinFET 技术,但是不可否认现阶段它居主流地位。而定律的另一支,采用 3D 等封装技术的堆叠芯片,以及能满足低功耗为主的芯片,正在酝酿喷发。

目前的全球物联网等市场正在培育之中,它的生态链成长尚需时间。因此对于中国半导体业而言,一定是 FinFET 与 SOI 两类技术都需要,齐头并进。然而相对来说,SOI 技术的差距要少许多,所以业界声称是“弯道超车”的机会之一。

相信这也是业界对于格芯给予较高评价的原因之一。

格芯的关注点
任何事情都不可能完美,都是相对的。关键在于自身的努力,以及弄清楚中国半导体业要的究竟是什么?

格芯项目同样包含着诸多的不确定性,如:格芯的亏损,未来格芯的盈利疑问?欧美国家对于 22 纳米 FDSOI 技术的转移可能性?全球 SOI 市场的增长,能否与格芯相匹配?

中国半导体业聚焦的是什么?
显然,希望格芯的一期能在 2020 年时项目实现盈利,以及二期的 FDSOI 22 纳米技术转移。但是从长远竞争力,更该关注的是迅速培育 SOI 技术在中国的生态链完善。

从全球观察,现阶段 SOI 技术尚不是主流,仅应用在某些特定领域中,如 RFIC 等。成本高是难以普及的最主要原因之一,而成本高又与 SOI 的市场应用不足相关。所以这是一个生态链的问题,要从技术的普及与市场的培育着手,尚需要时间。

中国半导体业要从完善 SOI 的生态链着手,全方位的推进,包括 SOI 硅片的自制、IC 设计公司的采用、及第三方 IP 公司、代工及封装等支持,还有人才的培养。只有 SOI 的市场扩大,才可能成本下降。

所以中国半导体业的目标要十分清楚,不拘泥于暂时的盈利或者亏损,而更应关注生态链的培育与成长,显然其中 22 纳米的 FDSOI 技术的及时转移成为关键。只有生态链的完善才能使中国半导体业的自强自立成为可能。

一直以来,地方政府来承担和推动中国半导体产业的发展是有矛盾的,因为“魚与熊掌”不可兼得。相信随着时间的推进,这种不平衡情况会得到相应的调整。

以上。

 

这也让我们想起业内种种关于格芯从原计划落址重庆最后变更为成都的传闻,这里面官商、政绩和可能存在的各种利益博弈也让格芯成都厂的未来仍不免谜团重重。甚至从 2 月建厂动工仪式之后到现在,业内还有各种对这一项目或许将延迟的谣传。终于,格芯坐不住了,这两天将一众国内专业媒体聚集到成都,大谈成都厂的具体规划,这次他们拿出了详细的时间进程表,并带大家实地参观建厂工地,以正视听。

格芯成都厂建设规划

格芯成都在建工厂现场

 

格芯(GLOBALFOUNDRIES)宣布,在成都市政府的引导和支持下,双方将协同合作以推动中国半导体产业的创新发展。该项累计投资超过 1 亿美元,双方将合作建立一个世界级的 FD-SOI 生态系统,其中涵盖多个成都研发中心及高校合作的研究项目。

100 天后再加码 实施 FD-SOI 生态圈行动计划
所谓晶圆,是生产集成电路所用的载体。记者了解到,集成电路是电子信息产业的核心,而晶圆制造,就是集成电路产业链中的关键环节。

此次格芯和成都于近期共同出资建设一家 300mm 晶圆厂,旨在满足全球市场对 22FDX FD-SOI 技术不断增加的需求。

据了解,格芯成都制造基地将生产的 22FDX FD-SOI 技术,主要应用于高性能运算处理器以及高端智能手机,以满足日新月异的物联网、智能手机处理器、汽车电子和其他电池供电的无线连接应用的发展需求。该项技术可以实现低功耗、低损耗、高性能,而且市场需求呈现出持续上升的趋势。为移动、物联网、RF 连接和网络市场提供了最佳解决方案。

格芯“22FDX”工艺采用 22nm FD-SOI(全耗尽绝缘硅)晶体管架构,为无线的,使用电池供电的智能系统提供了业界最佳的性能、功耗和面积组合。

看好中国市场 认为成都有政策人才优势
此次合作,成都有望吸引到更多顶尖的半导体公司落户,从而使成都成为下一代芯片设计的卓越中心,以满足移动通信、物联网、汽车及其它高增长市场对高性能芯片的需求。

格芯产品管理高级副总裁 Alain Mutricy 表示:“中国是全球最大的半导体市场,同时国家对智慧城市,物联网等前沿技术的重视也居世界前列。格芯是非常契合中国发展的合作伙伴,FD-SOI 在成都的生态系统将全面助力芯片设计师最大程度的利用这一技术的能力。我们希望通过与成都的合作,加快 FDX 在中国的发展和利用。”

现场,格芯方负责人表示,格芯期待参与中国市场的竞争,之所以将 22FDX FD-SOI 技术落地成都,也是基于这一考虑。“我们考虑成都,就是基于政府政策以及这里的人才优势。另外,成都是一个十分适合生活的城市,令人来了就不想走,这也是我们考虑的一个重点。”

目前,格芯成都新工厂的建设工作已经展开,预计将于 2018 年年初完工。完工后,该晶圆厂将率先投入主流工艺的生产,进而专注于 22FDX 的制造,预计将于 2019 年开始实现量产。

 

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