12寸和8寸晶圆工厂动力用量一样吗

12寸和8寸晶圆工厂动力用量一样吗,第1张

不一样。12寸的设备能力更好,8寸比较小,所以不一样。晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。晶圆是生产集成电路所用的载体,一般意义晶圆多指单晶硅圆片。晶圆厂也可以生产电路,晶圆生产好集成电路后要切割和封装,封装就是将生产,切割好的打包。

作者|吴昕

停摆两年的烂尾半导体项目「成都格芯」终于迎来了接盘者。

据集微网报道,多位业内人士介绍,成都高真 科技 将接盘成都市政府为格芯投资70亿元建设的厂房,并在此基础上建设DRAM生产线。

格芯即格罗方德。2017年全球第二大晶圆制造厂商格罗方德,在成都正式启动建设12英寸晶圆制造基地,总投资超过100亿美元。工厂建成后业务即接近停摆,2019年5月17日宣布关闭。

接手者成都高真 科技 有限公司成立于2020年9月28日,法定代表人和实际受益人崔珍奭是前SK海力士副会长、前三星电子技术开发部首席研究员。据悉,目前韩国仅有两名可以具备全半导体领域从研发到量产经验的元老,崔珍奭是其中之一。

DRAM芯片市场垄断程度极高,基本被三星、SK海力士、美光三家瓜分,且竞争残酷,打压对手现象十分严重。我国DRAM芯片正处于从0到1的起步阶段,若接盘成功,对国内市场会是非常大的利好。

企查查资料显示,成都高真 科技 有限公司注册资本51.091亿元人民币,目前有两家股东:成都积体半导体有限责任公司出资30.6546亿元,持股60%;真芯(北京)半导体有限责任公司出资20.4364亿元,持股40%。

其中,成都积体成立于2020年9月28日,由成都高新区电子产业信息发展有限公司100%持股,实际受益人为NEXT创业空间CEO贺照峰。

真芯(北京)是崔珍奭的另一家公司,成立于2019年11月14日,由西安市新隆宏鑫 科技 服务有限公司100%持股。

崔珍奭堪称韩国半导体界元老级人物,历任三星电子技术开发部首席研究员、常务理事和SK海力士半导体专务理事、副社长等,并在多所大学担任过教职。

他从三星跳槽至SK海力士时是本世纪初,当时海力士濒临破产,崔珍奭带领手下技术团队在不到2年内将公司研发能力提升到与三星同等水平,使海力士起死回生,堪称韩国半导体发展史上的经典。

从可查询到的资料来看,崔珍奭对中国半导体市场有很大的兴趣,曾在2018年接受国内媒体采访时表示,「韩国半导体业界已感受到中国的进步。虽然韩国企业规模更大,综合技术实力更强,但中国的步伐显然迈得更快。」

2019年,崔珍奭在中国成立真芯(北京)半导体有限责任公司。 企查查数据显示,真芯已经申请了43项晶圆制造相关专利,所有技术均为真芯半导体与中科院微电子合作研发,其中两项专利直接与DRAM芯片相关。

据集微网,真芯还引援了SK HAN、YH KOH两员大将,分别担任COO和CTO。SK HAN有着35年的半导体行业经验,曾担任三星制造部门9Line PJT长、SK海力士M8/M9制造部本部长。YH KOH则曾担任SK海力士NAND/Mobile&Graphic DRAM开发部门GM。

格罗方德宣布在成都建厂时,消息轰动了整个半导体界。

2017年、2018年前后正值我国集成电路产业发展良好,中央和地方政府纷纷出台扶持政策,一时间全国上下都掀起了一阵造芯热。

作为我国中西部重镇,成都已经吸引了英特尔、德州仪器、超微半导体、联发科、展讯等企业布局,形成了设计、制造、封测完整的产业链。

格芯在成都启动建设的是12英寸晶圆制造基地。工厂按计划分两期进行。一期12寸厂将从新加坡厂引入0.18/0.13μm工艺,预估2018年第四季投产;二期将导入22nm FD-SOI工艺,预估2019年第四季投产。

成都政府为格芯建厂投入70亿元,负责厂房、配套的建设和研发、运营、后勤团队的组建。但总投资规模累计超过100亿美元,其中基础设施是93亿美元,其余为基础设施和生态链建设。

与大多数晶圆制造公司用FinFET工艺不同,格芯选择的是FD-SOI工艺,设计制造成本更低,在物联网、可穿戴设备、 汽车 、网络基础设施与机器学习、消费类多媒体等领域都大有用处。

但FD-SOI工艺的发展受限于生态系统不够完善,在IP建设、量产经验与应用推广上都不尽如人意。所以当时格芯就有意和成都政府一起建设FD-SOI生态链,希望中国的芯片设计公司能够采用SOI技术来迅速推动市场成熟。

格芯当时在全球运营11座晶圆厂(5座8寸,6座12寸),其中8寸晶圆厂有4座位于新加坡(原特许半导体),1座位于美国(原IBM);12寸晶圆厂有2座位于新加坡(原特许半导体,其中一座是8寸升级而来),2座位于美国(1座是原IBM),2座12寸位于德国(原AMD的FAB 36和FAB 38,现统称FAB1),工艺节点从0.6μm~14nm。

新加坡业务运营的总经理兼任成都工厂CEO,由于新加坡工厂负责人很多都是华裔,他们已经在准备用当地的客户、工艺、人才支持格芯成都起步。

不过,建厂两年不到格芯就停摆了。

2019年5月17日成都格芯下发了三份《关于人力资源优化政策及停工、停业的通知》。通知中,成都格芯称,「鉴于公司运营现状,公司将于本通知发布之日起正式停工、停业」。

而对于后续仅剩的74名员工的赔偿安排,该通知称,在2020年6月14日及以前离职的,格芯将按劳动合同规定的工资标准支付工资。6月15日及以后,按照不低于成都市最低工资标准的70%支付基本生活费。

对于7月18日及以前合同到期的员工,格芯也将不再续签劳动合同,并支付经济补偿(N)。7月19日及以后合同到期的员工则能获得N+1的经济补偿,如果在2020年5月19日下午5:30以前签订解除劳动合同协议书,格芯还将额外支付1个月工资作为签约奖励。

烂尾现状和格芯母公司有脱不开的关系。

格芯最初是AMD的晶圆制造部门,因经营不善2008年AMD将其卖给了阿联酋的投资公司ATIC,重新组建后的公司就是现在的格芯。

此后的十年中格芯一直处于亏损状态,晶圆制造工艺水平差、良率低,全靠母公司ATIC输血。创立以来,ATIC已经向格芯注资近300亿美元,但格芯净利润一直是负数。掌舵人也在不停更换,不到10年时间换了4任CEO。

成都建厂是第三任CEO Sanjay Jha的决定,格芯先是在2016年与重庆市政府谈判,但同年爆出大规模亏损,谈判未果,后与成都签约。Sanjay Jha发展战略比较激进,除了成都建厂,还新建纽约厂、收购IBM微电子业务、研发7nm,但在任期间亏损非常庞大,创下年均亏损超10亿美元的纪录。

第四任CEO Thomas Caulfield上任后开始大规模砍业务线,与中国的合作也改弦易辙。2018年6月,格芯全球裁员,成都厂招聘暂停;2018年10月,格芯与成都政府签署投资协议修正案,取消了原计划从新加坡引进的180nm/130nm项目。

多方压力之下,格芯成都项目宣布关停。但厂房已经建好,因为设备价格太高且基础设施本身就有问题停摆近17个月无人接盘。如果高真 科技 成功接盘,对成都政府和国内芯片市场或许都是利好。

参考资料:

https://www.laoyaoba.com/html/news/newsdetail?source=pc&news_id=761273

日前,国内最大的晶圆代工厂中芯国际官网转载了《浦东时报》的一篇文章,在文章的开头写到:“位于浦东张江哈雷路上的中芯南方集成电路制造有限公司(中芯南方厂)内,一颗颗芯片正“新鲜出炉”,“新”在于芯片生产线是国内首条14纳米生产线。该工厂也是目前中国大陆芯片制造领域的最强者中芯国际最先进的生产基地。”

文章进一步指出:“在去年三季度,该工厂第一代14纳米FinFET工艺已成功量产。按规划达产后,中芯南方厂将建成两条月产能均为3.5万片的集成电路先进生产线。12纳米技术也已开始客户导入,下一代技术的研发也稳步开展。新生产线将助力未来5G、物联网、车用电子等新兴应用的发展。”

无独有偶,国内另一家在晶圆代工方面有深入研究的华虹集团也在近日举办的供应商大会上披露,公司在14nm上取得了重大进展,而更先进技术节点的先导工艺研发也正在加快部署。

这两家国内领先晶圆厂的宣布,标志着我国晶圆代工产业又迈进了一个新阶段。

筚路蓝缕:二十五年追逐的结果

如果从909工程立项开始算起,目前中国大陆的两大晶圆厂已经对业界领先的厂商有了二十五年的追逐。而翻看1996年的台积电,他们当时1um以下工艺的营收占比已经达到了9.3%,而到中芯国际成立的2000年,台积电营收已经做到了1662亿新台币,净利润也做到了651亿新台币,同比增长也分别高达127.3%和165.1%。

台积电在1996年到2000年的营收排行

从以上的数据可以看到,即使国家投入了大量的人力物力,甚至从 台湾 和国外招揽了不少专家,但中国芯片制造产业与当时的世界领先水平有着不小的差距。但后来的华虹集团(先进工艺主要是由旗下的华力微电子推动)和中芯国际却都在这个追逐中快速成长,和领头羊的差距也从曾经的遥遥无期,到现在可以看到领头羊的尾灯。而这都是国内芯片制造人才多年钻研的结果。

以中芯国际为例,从2010年4月成立,当年八月开始动工,到次年九月,中芯国际已经在上海建了三座八英寸晶圆厂,这在当时创造了全球最快的建厂记录。而在2002年九月,中芯国际北京两座12英寸工厂动工;2003年,中芯国际又收购了摩托罗拉在天津设立的八英寸芯片厂。

虽然在建厂方面,中芯国际走得比较快,但在工艺方面,则相对慢半拍,这有一部分原因与当时一些 众所周知 的原因有关。

相关资料显示,在中芯国际的第一个工厂还在建设的时候,该公司创始人张汝京就希望从美国进口0.18微米工艺的生产设备。即使这不是美国最先进的工艺(当时0.13微米的工艺已经量产),但张汝京还是大费周章,才能把这些工艺引进来。这种情况一直延续到0.13微米、90纳米和65纳米的工艺上。因为过去一直遵守承诺,中芯国际到45纳米的时候赢得了合作伙伴和美国 政府 的认可。

但到了28nm之后,中芯国际又在这里被“困”了。

据了解,中芯国际提供了包含传统的多晶硅(PolySiON)和后闸极(Gate last)的高介电常数金属闸极(HKMG)与High-KC制程。按照他们的说法,这是他们在 2013 年第四季度推出的技术。但其实在很长一段时间以内,中芯国际在28nm只是提供多晶硅的制程。虽然公司表示在2017年2季度就开始推出28nm HKMG制程,但从官网在2018年1月的报道我们可以看到,直到当时,中芯国际的28nm HKMG良率只做到40%,这离能被大家接受的大规模量产还有一段距离。

而反观台积电,因为一贯以来有着“在制程上做到绝对领先”的理念,他们在2011年就开始了28nm工艺投产,并在接下来的几年实现了迅速爬坡。财报显示,在中芯国际推出28nm HKMG的那一季度,台积电28nm已经贡献了公司27%的营收。值得注意的是,台积电的10nm在这个季度已经为公司带来了1%的营收,到了次季度,这个比例上升到10%,到2018年Q1更是飙升到19%。

台积电2017年Q2的营收分布

至于14nm,中芯国际联席CEO梁孟松曾在2019年Q2的财报 会议 上表示,“中芯国际第一代FinFET 14nm工艺已经进入客户验证阶段,产品可靠度与良率进一步提升”。

再看华力微电子,从该公司研发副总裁邵华先生在2019年的SEMICON China上的介绍得知,他们自2010年1月建厂以来,到2019年已经投入了80亿美元进行研发,公司也有张江和康桥两个厂。特别是康桥厂二期,更是承担了华力微28nm到14nm等先进工艺的生产任务。按照邵华当时的说法,华力微已经可以提供28nmLP工艺,而到2019年年底则会量产HKC/HKC+,同时也在开发22nm ULP和14nm FinFET等。

而华虹供应商大会上的消息也显示,他们28nm工艺也都全线量产(包括28nm LP、28nm HK和28nm HKC+)、22nm研发快速推进,14nm则如开头所说,获得了重大进展。

打下了基础,能让他们更踏实地继续往前迈进。

内忧外患:进一步提高的必要性

诚然,无论是中芯国际还是华力微电子,他们未来在工艺上每前进一步都是很艰难的。因为随着制程的微缩,带来的技术难度是指数级增长的,同时要投入的成本也是巨大的。但综合考虑内部和外部的情况,发展先进共有又是必然的。

首先看一下外部情况,在过去的2019年,美国 政府 针对包括华为在内的多家中国企业所做的种种行为,已经打破了技术无国界这个说法。包括日经在线在内的多家外媒也都曾传言美国将会推动阻碍国际领先晶圆厂给华为等中国厂商服务。虽然这种说法遭到了当事方的否认,但无可否认,这也许会成为美国政客手中的一枚“棋子”。

还有一点就是,现在多家国际知名媒体也言之凿凿地说,美国 政府 将限制相关厂商给国内晶圆厂供货,这就倒逼国内设备行业的发展。但在国外厂商遥遥领先的前提下,一些新的设备如果想找大陆以外如台积电这样的先进晶圆厂配合,这是一个极高难度的事情。但为了让设备往前走,如果要有先进工艺一起配合推进,也许能获得更好的效果。这个能最终执行好,就必然能达到双赢。

来到内部,一方面,正如最近的新闻所说,以华为为代表的一些国内厂商因为忌惮美国的“禁令”,已经开始陆续向以中芯国际和华虹等国内厂商寻求帮助。以华为为例,除了相对较落后的工艺外,他们对14nm、7nm和5nm等先进工艺有更多的需求。再 加上 大数据、AI和5G等应用的兴起,要求更多更高性能的芯片,国内也有很多厂商正在朝着这个目标前进。对他们来说,如果国内有信得过的制造工艺合作伙伴,他们必然会将其列为合作首选。但这也同样需要时间。

第三,三星和台积电这些领先厂商已经又往前走了一大步,国内厂商要想获得与他们同台竞技的机会,就更需要加快步伐。

最新消息显示,台积电的5nm工艺已经达到了50%的良率,公司也计划在Q2推动这个工艺的量产。三星方面则在GAAFET上取得了突破,并计划在未来十年投入上千亿美元去与台积电争夺晶圆代工龙头的位置。这些领导厂商在先进工艺制程、EUV光刻机、未来先进材料方面也有研究,也是他们的核心竞争力所在,也值得国内厂商所学习的。

但对于这两家本土厂商来说,未来在工艺发展路线上,是每个节点都去研发,或者根据需要跳过某些节点,而跃进到某个新阶段,这也是一个需要思考的问题,让我们期待他们下一个十年。


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