1990 年 4 月 18 日,对上海浦东新区来说,是一个永远值得纪念的日子。经过反复论证,中共中央、国务院同意上海加快浦东地区的开发,在浦东实行经济技术开发区和某些经济特区的政策。这是我们为深入改革、扩大开放作出的一个重大部署。

 

1990 年 5 月 3 日,上海市人民政府浦东开发办公室和浦东开发规划研究设计院正式挂牌。

 

1992 年 7 月,上海张江高科技园区成立,确立了发展集成电路产业链的框架。

 

1995 年国务院总理办公会决定在浦东实施“909 工程”,表明中国发展集成电路产业的决心。

 

2000 年 6 月,《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》的颁布,对我国集成电路产业发展起到重要作用。

 

2000 年 12 月 30 日,浦东宣布建设微电子产业基地,规划建设中的浦东微电子产业基地,以张江高科技园区为核心,以金桥出口加工区和外高桥保税区为延伸,面积达 22 平方公里。当天总共有 12 个项目签约,金额高达 42.87 亿美元,创下了浦东开发开放以来日签约外资额的“天量”,项目包括中芯国际和宏力半导体两大晶圆制造项目。

 

2004 年 6 月,国家发改委正式批复上海国家微电子产业基地,9 月 8 日国家微电子产业基地正式落户浦东。

 

2020 年 4 月 15 日,张江总部园、上海集成电路设计产业园在上海浦东张江科学城开园,预计总投资额将不少于 500 亿元,开园活动现场集中签约项目 20 个。

 

30 年来,浦东新区的集成电路产业从无到有,产业规模从 0 到超过 1000 亿元,集成电路产业作为浦东重要产业之一,2019 年浦东集成电路产业规模已经突破 1200 亿元,占上海市集成电路产业规模 70%以上。

 

30 年风雨,30 年拼搏。芯思想研究院带您了解一下浦东新区的集成电路产业 30 年发展历程。

 

封装测试吹响浦东发展集成电路产业号角

 

1992 年 7 月,上海张江高科技园区成立,确立了发展集成电路产业链的框架。当时,浦东对集成电路产业还很陌生。

 

说到浦东新区的集成电路产业的发展,还是先从封装开始说起。1994 年 11 月,英特尔芯片封装测试工厂在浦东开工,这应该是浦东第一家外商半导体公司。英特尔工厂最早是封装闪存产品,2001 年封装芯片组产品,2009 年英特尔将封测工厂开始西迁成都。

 

1995 年 6 月 19 日,作为国家集成电路重点专项工程“908 工程”的配套项目上海阿法泰克电子有限公司(Alphatec Electronics Corporation of Shanghai,ATES)在浦东成立。这是浦东第一个委外封装测试项目(OSAT)。

 

两个封装测试项目在浦东的落地,吹响了浦东发展集成电路的号角。一时间,海外半导体公司纷至沓来。

 

2000 年 10 月 26 日,IBM 公司宣布投资 3 亿美元在浦东建立芯片封装厂,这是 IBM 公司在中国建立的第一个微电子生产基地。2001 年第一季度破土动工,2001 年中投产,生产电子卡、基于 SLC(surface laminar circuity)和 Hyper BGA 专利技术的有机封装等先进技术产品。2004 年 IBM 半导体业务亏损,将工厂出售给安靠(Amkor)。

 

2000 年 12 月 19 日,威盛投资在浦东设立上海威宇科技测试封装有限公司,2001 年 5 月 1 日第一颗 PBGA27X27 产品下线,年底正式投产;2006 年 12 月被日月光以 6000 万美元收购,并更名日月光封装测试(上海)有限公司。

 

2001 年 3 月安靠(Amkor)在浦东设立封装测试厂,首期投资额 3600 万美元,租赁 1.5 万平方米厂房,年底正式投产。2004 年宣布增资 1.05 亿美元,建立一个新的高端芯片封装测试厂。经过 20 多年的发展,目前上海工厂占有安靠全球业务量的的三分之一以上。

 

2001 年 4 月,上海华岭在浦东成立,为集成电路企业提供从芯片验证分析到整体测试解决方案。作为国内领先的集成电路专业测试企业,为国家科技重大专项、重大工程、重点项目、的 100 多个芯片产品提供了测试技术支撑及服务,测试产品涵盖国产 X86CPU、北斗卫星导航、4G 智能移动通信芯片、高端 SoC 芯片、高性能 FPGA 芯片、国产金融 IC 卡、汽车电子、物联网器件等高端集成电路。

 

由于全球前两大封测公司都在浦东设有生产基地,近来年,积极引进母厂的先进技术,推动传统封装向先进封装转型。

 

晶圆制造擂响浦东发展集成电路产业战鼓

 

909 工程擂响战鼓

 

“909 工程”体现的是国家意志,这是一个政府推动、企业化管理和市场化运作的重大项目。

 

1995 年 12 月 13 日国务院总理办公会议决定实施“909 工程”,在上海浦东建设一条 8 英寸 0.5 微米超大规模集成电路生产线;1996 年 1 月 17 日,提出组建华浦微电子有限公司负责该生产线项目;1996 年 3 月 29 日,国务院正式批准“909 工程”项目立项。这也是中国电子产业有史以来最大的投资项目。项目落地浦东就是要促进浦东开发开放,推动浦东大发展。1996 年 4 月 9 日,具体承担“909 工程”的上海华虹微电子有限公司正式成立。工程选址就在浦东金桥开发区,11 月 27 日,项目正式开工奠基。

 

就在“909 工程”项目立项后的第四个月,1996 年 7 月,西方国家制定了臭名昭著的《瓦森纳协定》,该协定几经修订,如今已是西方对中国进行技术封锁的指导性文件。加上当时正值半导体下行周期,几乎没有国外企业愿意合资、合作。

 

1997 年 3 月,日本 NEC 表现积极,在很短的时间内完成了这个世纪工程的谈判;1997 年 7 月,上海华虹 NEC 成立,生产线项目正式开工建设;1999 年 2 月,华虹 NEC 比原计划提前 7 个月建成投产,2000 年实现当年盈利。2002 年开始转型代工,2003 年华虹全面负责华虹 NEC 的经营权。

 

2011 年 9 月 13 日,华虹半导体和宏力半导体签署了具有法律约束力的合并协议;12 月 29 日宣布已完成合并协议。2014 年 10 月 15 日华虹半导体在香港联合交易所主板上市,由此开启“中国芯”的新篇章。目前华虹半导体在浦东拥有有三座 8 英寸晶圆厂,月产能约 18 万片。在江苏无锡新建一座 12 英寸晶圆厂,月产能 4 万片。

 

909 工程二期踏征程

 

2010 年 1 月 19 日,“909”工程升级改造华力 12 英寸集成电路生产线项目正式启动,工艺覆盖 65-28 纳米技术节点,总投资额人民币 145 亿元,是首个完全由国有资金投资的 12 英寸半导体工厂项目;2011 年 4 月 29 日,华虹五厂 55 纳米工艺产品开始试流片。

 

2016 年 11 月 9 日,华力二期 12 英寸集成电路生产线项目启动,总投资 387 亿元人民币,预计将建成月产能 4 万片的 12 英寸集成电路芯片生产线,工艺覆盖 28-14 纳米技术节点;2018 年 10 月 18 日,华力二期 12 英寸集成电路生产线正式投片。

 

中芯国际高举高打

 

2000 年,张汝京带领 300 多位台湾半导体从业者和 100 多位“海归”来到上海,将中芯国际落户浦东。

 

根据芯思想《中芯国际辉煌二十年发展历程》一文所述,2000 年 8 月 1 日,中芯国际在上海浦东新区张江高科技园区打下第一根桩;8 月 24 日,中芯国际正式开工建设;12 月 21 日,中芯国际集成电路制造(上海)有限公司正式成立。

 

2001 年 9 月 25 日,中芯国际上海 FAB 1 举行了投产庆典,第一片 0.25 微米产品上线生产。

 

2007 年 7 月,中芯国际 12 英寸工厂 FAB8 开始试投产,这是浦东也是上海的第一条 12 英寸商用生产线。

 

2019 年第三季,中芯国际 12 英寸 14 纳米 FinFET 工艺正式投产,这是中国目前工艺水平最高的晶圆生产线。

 

目前,中芯国际第二代 FinFET 工艺 N+1 研发稳步推进,客户导入进展顺利。

 

中芯国际的成立,极大的推动了上海乃至中国的集成电路产业。经过 20 年的发展,中芯国际布局上海、北京、天津 、深圳四大基地,并推动了成都和武汉的集成电路发展。

 

芯片设计夯实浦东集成电路发展基石

 

据悉,在 1990 年代,浦东当时只有华虹设计中心、华龙信息(1995 年)、大翰微电子、奇码数字(1998 年)等为数不多的芯片设计公司。

 

随着“909 工程”和中芯国际的相继建成投产,大量的风险资本进入浦东地区,芯片设计公司也开始结伴而来。目前浦东地区的设计公司就已经达到 200 家左右规模,上海的芯片设计已经完成由低端向高端的迁移和进化。

 

2001 年 4 月,同为清华校友的武平和陈大同在浦东创办了展讯通信,持续发布多款世界首颗基带芯片,包括 2003 年 3 月发布世界首颗 GSM/GPRS (2.5G)集成多媒体和电源管理功能的基带单芯片,2007 年 7 月发布世界首款双卡基带单芯片。从 2005 年开始产品大量上市后,2007 年成为中国独立 IC 设计公司第一名,该地位保持 12 年之久,塑造了中国芯片设计公司的典范。2015 年和锐迪科合并成立紫光展锐,如今位于 5G 三大基带独立提供商。

 

2003 年,赵立新在浦东张江创办的格科微电子是中国领先的 CMOS 图像传感器芯片、LCD 驱动芯片设计公司。从 2005 年量产 VGA,此后格科微不断前行,先后实现了 2M、5M、8M、13M CIS、2010 年 LCD 驱动芯片量产,产品广泛应用于全球手机移动终端及非手机类电子产品,是全球 CMOS 图像传感器领域的黑马。

 

成立于 2007 的韦尔科技以分销起家,转型芯片设计,2019 年 8 月顺利完成收购对豪威科技(OmniVision),一举进入全球 CMOS 图像传感器领域前列。

 

除了优秀的芯片设计公司外,浦东也涌现了一批优秀的设计服务公司,如芯原、灿芯等。

 

国产设备材料铸就中国重器

 

在浦东这片集成电路沃土上,培育出了许多知名的国产装备材料公司,包括上海微电子装备(光刻机)、安集科技(抛光液)、硅产业集团(12 英寸硅片)、中微半导体(刻蚀设备)、睿励科学(光学检测设备)、盛美(单片清洗设备)。

 

而中芯国际和华虹集团更是作为国产材料、装备及零部件试用和验证平台,根据集成电路大规模生产的特点和要求,积极主动协助设备材料企业开展技术攻关,带动国产材料、装备及零部件验证和应用,带动了一大批经得起市场检验可以参与国际竞争设备。

 

中微半导体的刻蚀设备产品已经进入全球知名客户的大生产线。在逻辑集成电路制造环节,运用在 65 纳米到 7 纳米的芯片生产线上,已完成开发用于若干关键步骤的加工 5 纳米刻蚀设备,正在开发新一代刻蚀设备和包括更先进大马士革在内的刻蚀工艺,能够涵盖 5 纳米以下刻蚀需求和更多不同关键应用的设备;在 3D NAND 芯片制造环节,电容性等离子体刻蚀设备可应用于 64 层的量产,正在开发新一代能够涵盖 128 层关键刻蚀应用以及相对应的极高深宽比的刻蚀设备和工艺;电感性等离子刻蚀设备已经在多个逻辑芯片和存储芯片厂商的生产线上量产,正在研发用于 7 纳米以下的逻辑芯片、1X 纳米的 DRAM 芯片和 128 层以上的 3D NAND 的 ICP 刻蚀刻蚀设备。

 

上海微电子的光刻机在完成 90nm 工程化的同时,也对 45nm 的集成电路光刻技术进行研究,并在先进封装和 LED 领域率先突破,销量已经突破百台。

 

安集科技完成了“90-65nm 集成电路关键抛光材料研究与产业化”和“45-28nm 集成电路关键抛光材料研发与产业化”项目。公司已完成铜及铜阻挡层系列、其他系列等不同系列化学机械抛光液和集成电路制造用、晶圆级封装用、LED/OLED 用等不同系列光刻胶去除剂的研发及产业化,并且拥有完全自主知识产权。公司化学机械抛光液已在 130-14nm 技术节点实现规模化销售,主要应用于国内 8 英寸和 12 英寸主流晶圆产线;10-7nm 技术节点产品正在研发中。

 

盛美半导体是一家专注于单片晶圆清洗设备、电镀铜设备、先进封装湿法设备研发及生产的公司,凭借着自主研发的 SAPS 和 TEBO 等两项清洗技术,承担着清洗设备国产化重任,清洗设备已经取得 SK 海力士、长江存储、中芯国际、华力微电子、长电科技等优质客户的信任。

 

临港新片区谱“芯”篇

 

2019 年 8 月 20 日,中国(上海)自由贸易试验区临港新片区正式揭牌!临港,这片年轻的土地,无疑将成为上海新一轮发展拓展战略空间的承载地,成为浦东新区改革开放再出发的新战场。同时,临港新片区也成为浦东集成电路发展的又一重要集聚地。

 

2019 年 10 月 18 日,中国(上海)自由贸易试验区临港新片区发布了集聚发展集成电路产业若干措施,其中提出了 10 项支持条款。

 

随着一批重大项目陆续迎来重要节点,以及产业链上下游企业不断集聚,临港正朝着建设集成电路综合性产业基地的目标加速迈进。

 

2014 年落户临港的上海新昇半导体科技有限公司,致力于研究开发 12 英寸半导体硅片产业化成套量产工艺,在没有任何基础的情况下,三年实现试生产。目前已建成国产化硅片生产基地,产品广泛用于集成电路芯片制造产业,有望打破我国大尺寸硅材料基本依赖进口的局面,使我国基本形成完整的半导体产业链。

 

2018 年 8 月落户临港的积塔半导体特色工艺生产线项目,项目总投资 359 亿元,目标是建设月产能 6 万片的 8 英寸生产线和 5 万片的 12 英寸特色工艺生产线。产品重点面向工控、汽车、电力、能源等领域,将显著提升中国功率器件、电源管理、传感器等芯片的核心竞争力和规模化生产能力,成为国内该领域的领导者。项目建设创造了“临港速度”,2020 年 3 月已经正式投片试生产。

 

小结 

芯思想推文《集成电路产业发展新特征:群聚、虚拟垂直、整合》中表示,随着“异质集成”、“Chiplet”成为集成电路产业未来发展趋势时,新的商业模式必将出现。现在,单打独斗的模式已经势微,集群、虚拟垂直、整合已经是大势所趋。中国大陆在集成电路领域最具规模的是以上海为核心的长三角地区。根据芯思想研究院的调研数据,长三角地区占有中国大陆 51%的规模;晶圆代工领域占有中国大陆本土晶圆代工的 85%;封测代工领域占有中国本土封测代工的 80%。

 

浦东是长三角的“芯”脏。群聚,让浦东的集成电路产业如虎添翼;虚拟垂直,让浦东的集成电路形成的良性循环。