中国晶圆厂正探索协同制造模式

中国广州日前也加入中国积极兴建晶圆厂之列。近来一项在广州投资数十亿美元的晶圆厂计划，采用集中来自无晶圆厂IC设计公司投资的共有模式，并建立内部客户基础。随着中国试图建立其半导体产业，新建与规划中的晶圆厂清单正日益增加中。

这项所谓的“粤芯半导体”(CanSemi)计划将建设一座300毫米(mm)的晶圆厂，每月可生产3万片晶圆。它将成为广东省省会——广州——最璀灿的明珠，近几个月来，包括富士康(Foxconn)和LG等多家电子公司都积极争取投资。

根据《EE Times》姊妹刊物《国际电子商情》(ESM China)去年12月27日的报导，粤芯半导体的12吋晶圆制造计划最早可在2019年开始运营。中国最大的晶圆代工厂中芯国际(SMIC)创办人之一张汝京据传将主持该计划。

据报导，张汝京还参与另一项在广州成立芯片设计公司的相关计划。他一开始的想法是在浙江宁波建立由无晶圆厂IC设计客户支持的代工厂，但并未得到足够的支持。

粤芯半导体已经公布其资金来源、技术或具体产品计划的细节。其目标在于为物联网(IoT)、汽车网络、人工智能(AI)和5G等应用打造芯片，因此，美国观察家猜测它可能会先从40nm到28nm工艺开始。粤芯至今已获得了地方政府和金融公司的投资，但还没有任何无晶圆厂芯片供应商加入。

国际半导体产业协会(SEMI)全球晶圆厂研究总监Christian Gregor Dieseldorff表示，中国已经有20座兴建中的晶圆厂，并计划兴建更多晶圆厂。他说，SEMI目前正追踪研究中的20项晶圆厂计划中，大部份都是中国的，而且其中的70%都是300mm晶圆厂。

位于广州的粤芯半导体(CanSemi)晶圆厂示意图(来源：ESM)

分析师表示，中国的一些计划在资金取得、工艺技术或充足的技术人员供应方面仍存在着挑战。

例如，长江存储科技(YMTC)就被大肆宣传，计划建设三座晶圆厂，总产能达每月30万片。但SEMI认为，目前其于武汉XMC旁的一家新厂产能约每月5,000片。

另一位不愿透露姓名的消息来源则表示，长江存储科技的晶圆厂正按计划顺利进行中，将在年底前制造出64层3D NAND闪存。目前在XMC厂所生产的32层组件样品据称已经可用了，但该公司并未对这些消息作出响应。

同时，长江存储科技的主要投资者紫光集团(Tsinghua Unigroup)宣布将建造六座晶圆厂，其目标是在南京和成都打造每月30万片的最大产能。再加上长江存储科技的产能，其目标是有朝一日能够每月制造近1百万片晶圆，这位不愿透露姓名的消息来源说：“总之，绝对是个相当疯狂的数字”。

紫光集团在一年前发布的首座南京晶圆厂已于去年年底破土动工，但其首座成都厂却还没有开始建设，预料是因为资金不足的问题。

另外，中芯国际还与高通(Qualcomm)、Imec研究机构合作，初次展开支持14nm FinFET的技术节点;但包括三星(Samsung)和台积电(TSMC)已经采用这一工艺好几年了。

中国雄心勃勃的计划从来不曾少过，但有时却无法完全实现。市场观察家IC Insights最近还预测，中国可能无法在2022年时达到政府期望供应70%芯片用量的目标。

打造IC产业的“现金挑战赛”

新晶圆厂是中国政府扩大芯片生产的主要举措之一，其目的在于提振经济，以及减少目前花在比进口石油更多的芯片进口费用上。

数十亿美元的联邦政府专用资金竞争激烈。中国各省政府均竞相争夺其于联邦基金中的份额，并利用自己的预算试图吸引来自中国和海外科技公司的投资。

去年，Gartner预测中国可能成为2018年半导体资本设备的最大买家。它目前已经吸引了来自英特尔(Intel)、三星、台积电和Globalfoundries等主要晶圆厂的投资。

IC Insights预计，未来三年，中国将花费约10亿~150亿美元于晶圆厂的资本设备。这大概是1,200亿美元专用于该产业公共和私人资金的10%。

IC Insights总裁Bill McClean表示：“这些晶圆厂都是分阶段建造的，如果他们在第一阶段只能获得50%的利用率，就没办法再进入下一个阶段。到目前为止，新创公司都觉得要拿到政府的钱很困难……这并不像他们所想象的那么容易。”

广州官方多年来一直试图与一家先进的晶圆厂达成协议，这可以追溯到20多年前中国电子(China Electronics Corp.)和意法半导体(STMicroelectronics)之间的讨论。

广州市位于深圳的技术圈，在这座中国南部的电子新兴城市中，富士康制造了许多苹果(Apple)的产品，中国的通讯巨擘华为(Huawei)和中兴通讯(ZTE)也在此建立大型营运据点。

粤芯的晶圆制造计划象征着从客户端寻找资金的新方向，而不必再完全仰赖政府。不过，这种做法是否能成功还有待观察。

据ESMC报导，就在粤芯12吋晶圆厂计划宣布的前一天，来自芯片设计、制造和测试领域的15家公司宣布在广州设立营运据点，作为当地新投资基金的一部份。合作伙伴包括FPGA供应商广东高云半导体(Guangdong Gowin Semiconductor)。

过去一年来，在那之后接连出现了多达24项有关在广州投资的新消息发布，包括思科(Cisco)、通用电气(GE)、华为(Huawei)、腾讯(Tencent)和中兴通讯(ZTE)等公司。

去年7月，LG Display宣布决定在广州建设8.5代OLED产线。预计从2020年开始，将会生产多达260万张2,200×2,500像素的电视屏幕。

富士康也在2017年3月表示，今年将在广州开始生产10.5代8K显示器。该公司去年在美国也曾发表过类似的计划。