中国半导体产业40年记

作者:月落乌堤,题图来自视觉中国

5月5日,中芯国际向上交所递交招股说明书,从纽交所退市一年后,中芯国际挑选了回归A股,登录科创板。

现在,代表中芯国际最先进14nm工艺的芯片麒麟710A,已搭载在光荣Play 4T上,意味着中芯国际14nm在磕磕绊绊数年后,终究把良品率提升到可商用的级别了。

前夕

上海漕河泾曾是中国最早的半导体开发区。1988年也成为中国半导体企业集合涌现的年份。一些种子,厥后长成了参天大树。

1984年7月2日,上海漕河泾微电子工业区经由历程决议,入手下手筹建,11月16日,上海市漕河泾微电子工业区开发总公司经上海市政府批复建立,谁也没想到,这块不大的地皮上,会长出中国的硅谷。

1988年6月7日,上海漕河泾新兴手艺开发区建立。两个月后,上海贝岭微电子制作有限公司在此建立,成为开发区第一家真正意义上的半导体公司。很快,上海贝岭建成了中国第一条4英寸生产线。

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一样在1988年,被民间称之为“907”工程(九十年代第七个五年设计工程)的绍兴厂建立,它是甘肃天水国营第八七一厂的分厂,厥后更名为华越微电子有限公司,“907工程”的实行,标志着中国入手下手依托国度气力来生长半导体,但绍兴厂的国营属性,限定了其市场化、工业化的进度。

第一家中外合伙的半导体公司也在统一时期涌现,这家上海飞利浦半导体公司厥后更名叫上海先进半导体制作股分有限公司,并一连至今。

1989年2月,在江苏无锡,一场名为“‘八五’集成电路生长计谋研讨会”的集会召开,集会提出了“加速基地建立,构成局限生产,注意生长专用电路,增强科研和支撑前提,复兴集成电路产业”的生长计谋,对行业影响深远。

同年8月,集会以后最大的工程项目建立,由原有的742厂和永川半导体研究所无锡分所兼并而来的无锡华晶硅科微电子公司建立。厥后,这家公司更名为中国华晶电子团体公司,试制出了中国第一块256K DRAM芯片。再厥后,华润并购了华晶,华润微电子成为中国唯一一家以IDM形式(指从想象、制作、封装测试到贩卖自有品牌IC都一手包办的半导体垂直整合型公司)为主运营的半导体企业。

2020年2月27日,华润微电子有限公司在上海证券生意业务所科创板挂牌上市,上市后华润董事长傅育宁说:“华润‘中国芯’在追求商业好处的同时,肯定要有忧患意识和久远目标,在核心手艺和重要的产业链上主动累赘起国度赋予的新任务,经由历程不停勤奋,早日完成‘不再受制于人’”。

这类一连至今的理想主义,为中国半导体产业浸染上迥殊的底色。自力、自立成为这个行业的追求。

1992年,南巡讲话宣告,影响了中国今后的运气。很少有人晓得,“科学手艺是第一生产力”,这句喜闻乐见的话,恰是发作在总想象师观光上海贝岭的途中。

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1995年12月13日,“909工程”起始,这是中国第二次对高端半导体洼地提议袭击。

就是“砸锅卖铁”也要把半导体产业搞上去。

1996年2月,上海华虹(团体)有限公司在原电子工业部和上海市政府的协力下组建,这项表现国度意志、投资总额凌驾了建国以来统统集成电路项目投资的总和、将凌驾100亿元美圆的巨大工程,从一入手下手,就朝着“市场化、商业化”的方向想象和生长。

然则,1997年的亚洲金融风暴和2000年前后的互联网泡沫,完整将华虹的想象击碎。

“中国人以为有了钱就能够搞半导体”,西方天下嘲笑说。

华虹的失利,在于环球半导体市场萎缩,也在于日韩企业价格战的绞杀。也由于本身眼光不够久远——被华虹赋予厚望的“无尘厂房”,还没建造诣已落伍。

厥后,华虹尝试与NEC举行合伙,然则,此举被以为,用着中国的钱,却没有对中国半导体产业起到动员作用,供给链并没有在中国构成。

以事后诸葛亮的眼光看,1997年的金融危机和半导体产业的产业转移,是中国第一次抄底天下半导体产业最好时机,但是,鬼使神差。

微光

在华虹建立的统一年,英特尔在上海投资建立了英特尔在中国的第一个封测厂,这标志着美国主流半导体公司,入手下手将供给链向中国转移。

这是一次环球局限内的产业转移。美国的半导体产业,转向日本、韩国与中国。金融危机带来的产业崩溃中,德州仪器是美国裁人最狠的企业,在德州仪器工作了20年的张汝京,也在名单中。

厥后,张汝京回到台湾,这是当时天下上半导体行业的热土。当时,台湾有两家半导体行业巨子,建立于1980年5月的联电(UMC)和建立于1987年2月的台积电。

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联电体量巨大,营业浩瀚,厥后赫赫有名的联发科、联咏科技、联阳科技、联笙电子、原相科技、杰发科技均源于联电,它们险些构成了半导体产业的悉数上下游产业链。

台积电则定位明白,“不生产本身的产物,只为半导体想象公司制作产物。”

台积电的这一形式,被称之为晶圆代工(Foundry)形式,其产线落成的时刻,手艺落伍英特尔两代。但其创始人张仲谋照样依附与英特尔CEO安德鲁的私交,拿到了英特尔的低端定单。

今后,台积电一同疾走,1995年,就在纽交所上市。

亚洲金融风暴,极重的袭击了半导体产业的生长,绝大多数芯片公司入手下手摒弃重资产的生产,台积电因而取得了大批的定单。

回到台湾的张汝京,看准的,也想做晶圆代工,他很快拿到投资,建立了世泰半导体,在“德州仪器校友会”的协助下,世泰半导体得以将手艺推动落地,得以量产。然则,台积电在乎的卧榻之侧,并不愿望有人熟睡。2000年除夕刚过,台积电斥资50亿美圆,收买世泰半导体,张汝京被迫出走。

晨光

张汝京的下一个目的地,是上海。他带来了300余名旧部,还在开曼群岛,注册了一家叫做中芯国际集成电路制作有限公司的企业。

1999年8月,上海市委、市政府宣布了“聚焦张江”的计谋决策,明白张江科技园要以集成电路、软件、生物医药为主导产业。时任市长徐匡迪亲自出马,带张汝京一行来到遍及农田的浦东要地,供应给他们设计建厂的大片地皮。

这块农田就是张江。

张江迎来了中芯国际的项目,也让中国的半导体营业真正落地生根。

中芯国际落地后,泰隆半导体和宏力半导体也前后落地张江,逐渐将芯片产业上下游企业包含芯片想象、光掩膜制作、测试、封装、装备供给、气体供给企业会聚到了一同,开端40多年后,上海总算真正成为中国的半导体中间。

张汝京说:“天下芯片制作业的下一个中间将在上海”,而中芯国际就是中间中的中间。中国芯片制作业也迎来了“上海速率”。

2000年8月,中芯国际一期厂房奠定;

2001年6月,一期一厂房和三厂房B区落成;

2001年8月,一厂房装备入场,并完成装置,入手下手举行调试;

2002年1月,一厂正式量产,这是一条8吋晶圆产线;

2002年6月,二厂和三厂B区入手下手装置装备,并举行调试;

2002年9月,二厂和三厂B区入手下手量产,中芯国际完成三条8吋晶圆产线,中芯国际一期工程工程基本完毕。

2003年1月,中芯国际0.13微米量产,这时候的台积电最先进的制程工艺,已是0.09微米。

上海迫切地展现中国在高端制作业和半导体产业的决计。

而政府支撑、回收资源、先有后优等症结要点,为今后中国半导体产业的生长,摸清了途径。

上海地方政府不光为中芯国际供应政策、地皮和资金上的搀扶,还简化流程,统统为高端制作业让路。其次,大批资金的涌入,不光是短时候内搭建数条产线的基本,还摊薄了股分和风险。

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早期的中芯国际,从西欧日韩台引入大批的二手装备,先上马,再迭代。别的,张汝京入手下手大局限从台积电和被收买的世泰半导体挖人。

2003年9月,中芯国际完成第二轮募资,召募资金到达6.3亿美圆,10月25日,中芯国际以2.6亿美圆股票及现金,换购摩托罗拉天津MOS-17厂股权,中芯国际借此取得了0.12微米制程工艺手艺,厥后借助这一收买,打破了90nm手艺门坎。

2004年3月18日,由于时差的问题,中芯国际同时上市被分到了两天,上市所在是纽交所和港交所。

张汝京用了三年多的时候,建了6座厂,并将制程工艺从0.25微米、0.18微米做到了0.13微米。

烽火

在中芯国际紧锣密鼓举行募资、收买和准备上市的同时,海峡对岸的台积电,也在主动预防这个来自大陆的挑战者。

2003年12月22日,台积电、台积北美子公司连同WaferTech公司配合宣告,已于美国本地时候19日下昼在北加州联邦地方法院,对中芯国际提议诉讼,诉讼缘由是中芯国际损害台积电多项专利权。

这不只是一场简朴的专利诉讼案,而是力争偷袭中国大陆高科技企业的国际化及市场化进度,一样这一年,思科在美国,也提议了对华为的诉讼,这场诉讼以至被称为“世纪诉讼”。

台积电指称,中芯国际经由历程延揽台积电员工——数目凌驾100人,请求部份职员为其供应台积电商业秘密,请求对中芯国际判处禁令,并付出10亿美圆补偿。

在诉讼发出的当天,台湾当局对中芯国际宣布了暂时禁制令,限定其雇佣台积电的雇员以及引进台湾的手艺。

在通告宣布的当天,中芯国际就对这一诉讼举行回应:

中芯国际一直尊敬来自任何第三方合作伙伴的知识产权,台积电的告状不会对公司营业形成任何影响。

今后,两边陷入了多年的诉讼拉锯战,关于台积电来讲,拖住敌手就是成功,但生长中的中芯国际耗不起。2005年1月30日,台积电与中芯国际杀青息争协定,协定显现:

中芯国际向台积电付出1.75亿美圆,作为专利受权及息争金,以分期付款的体式格局,六年付清。同时,台积电有前提撤回与中芯国际之间的统统执法诉讼案件。

但这并没有完毕,跟着中芯国际90nm制程工艺的量产,再一次从新发端——这场专利大战,又延续了三年。

终究,中芯国际不能不宣布本身制程工艺的手艺泉源,悉数泉源正当,但也证明了另一个现实,没有掌握核心手艺,只是靠一味的引进,是不能取得手艺的。

诉讼的拉锯战中,台积电却取得了手艺的突飞猛进,接连霸占了45nm、28nm制程工艺,而中芯国际,则步履蹒跚的,只量产了90nm。

而且,为了杀青息争协定,中芯国际将向台积电分期4年付出2亿美圆现金,同时向台积电刊行新股及授与认股权证,生意业务完成背景积电将持有中芯国际10%股分。

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几小时后,中芯国际宣布通告,公司创始人兼CEO张汝京因追求其他个人兴趣告退。

离开中芯国际以后,张汝京示意:

我没有埋怨,告退重要由于对与台积电诉讼败诉担任,愿望告退能让两边‘至心息争’,对中芯运营才是功德。

杂沓

张汝京出局,使中芯国际进入了最少两年的杂沓期。

坊间以为,张汝京的出局,是中芯国际与台积电息争的前提前提,只要张汝京出局,台积电才会挑选“有前提”的和中芯国际息争。

落空张汝京居中调理、四方均衡的中芯国际,重任落到了与张汝京一同北进上海的江上舟身上,他时任中芯国际董事局主席。

然后,原华虹团体CEO王宁国接任张汝京成为中芯国际的CEO,杨士宁出任中芯国际的COO。

2011年4月19日,中国国度主权基金性子的中投团体向中芯国际投资2.5亿美圆,取得11.6%股权,成为中芯国际第二大股东。

2011年6月27日,江上舟去世,7月13日,王宁国告退,据悉,在“王宁国时期”,有近100名总监级别以上的高层治理者从中芯国际去职。

8月5日,华虹NEC现任CEO邱慈云代替王宁国出任中芯国际首席实行官兼实行董事,中芯国际在这次长达一年的人事动乱中趋近于安稳。

一次次的股权变化中,中芯国际的国有化背景越来越重。国有性子的股东从上海实业、北大青鸟,到大唐电信,再到中投团体,占股比例也从方才设立时的10%摆布(上海实业)提高到凌驾35%(累加)

中芯国际进入到是不是国有化的重要抵牾当中,一方面,国有化背景的增大,会直接影响到国际社会对中芯国际归属的性子发作推断,是不是民营企业、有外资持股与国有企业在国际社会上取得的种种支撑是完整不一样的,这方面重要影响到的是对中芯国际的手艺升级带来不利影响,这方面的影响重要来自于“瓦森纳协定”的划定,以至影响到客户的挑选。

另一方面,中芯国际的扩展,又不能不接收国有资源的注入,中芯国际在各地项目的落地,不仅动员了产业升级,还动员了本地种种经济的生长。中芯国际须要大批的资金来落实项目。在这类状况下,中芯国际必需保持巨大的投资,投资须要巨大的资金,中芯国际最初的的融资对象是外洋投资机构,然则由于一连多年的吃亏,包含对台积电的补偿,新手艺的跟进落伍等缘由,最初的投资机构,要么挑选退出,要么情愿接收稀释也不愿意继承跟投,追求国有股东、接收国有资金,成为中芯国际不得已的挑选。

因而,缭绕中芯国际构成了央企股东、地方政府股东、国度主权基金股东、台资股东、美国股东,这类庞杂的股东构造,又代表了差别群体的好处诉求,各自差别的诉求致使了种种差别的声响和内讧。

邱慈云的代替,使得这类纷争,进入到好处趋同的诉求阶段。

2011年8月16日,中芯国际宣布通告称,公司首席运营官(COO)杨士宁将告退,并将于9月5日正式见效。

自此,邱慈云周全接过了中芯国际的治理运营。

2014年6月24日,国务院印发《国度集成电路产业生长推动纲领》,将集成电路产业生长上升为国度计谋。9月24日,国度集成电路产业投资基金(简称“大基金”)建立。

随后,中芯国际取得大基金30亿元人民币投资,资金到位后的2016年第三季度,中芯国际攻破28nm制程工艺。

打破

2017年10月16日晚间,中芯国际召开暂时董事集会,正式宣告梁孟松出任中芯国际团结CEO,邱慈云离职。

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此时,中芯国际已占到了环球第二大晶圆代工厂的位置,远远凌驾了第三名联电的市场份额。

梁孟松的到场,使得中芯国际向10纳米级(19nm、16nm、14nm、12nm、10nm)打击的门坎,逐渐被霸占。

而且,跟着中芯国际完成对A股上市公司长电科技的收买,中芯国际半导体产业的产业链规划也算完成:中芯国际(制作)——中芯长电(中段Bumping)——长电科技(封测)——产业基金(支撑)

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梁孟松到来后,中芯国际打破了14nm制程工艺,并于2019年四季度完成量产。

量产的第一个客户,就是华为海思的麒麟710A芯片,现在这颗芯片,已用到了光荣play 4T标准版手机上,这一打破,算是中芯国际生长20年来,初次将中国大陆的芯片制作手艺,拉入了天下主流的手艺水平。

然则,此时的台积电,已量产商用7nm两年,三星已量产7nm1年。

以14nm良品率提升到可商用为标志,中芯国际代表了中国第三次袭击半导体产业高端制作业的决计和气力。

跟着中芯国际宣布最新的手艺路线图,我们看到,10nm/7nm已进入到客户导入阶段,下一步,就是流片及量产了。

华为海思14nm的麒麟710A的转单,也代表了中国大陆最先进的芯片想象公司对中国大陆最抢先的芯片制作厂的认可,或许这枚芯片的终究产能和销量,不会到达一个很大的数目,然则无疑在给中国的半导体产业注入了生机:

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这颗芯片是完整表现中国现阶段想象才与制作才的最高点,由华为海思自立研发想象、中芯国际自立可掌握作,并用得手机上,是第一颗真正意义上“中国想象、中国制作”的芯片。

中国终究在主流市场,和曾的传统巨子站在了一同。即便在高端市场,另有两个代次的差异。

契机

2019年5月15日,是一个被中国科技史铭刻的日子。

这一天,美国总统特朗普签订了一项行政敕令,宣告美国进入“紧急状态”,制止美国公司购置、装置或运用外国敌手制作的电信装备,理由是伤害国度安全及收集间谍活动。

最重要的是:该敕令迥殊提到了要限定由外国敌手具有、掌握或受其管辖或批示的公司生产的装备。

明显,这项禁令文件中虽然没有提到任何详细的公司,但实质上就是针对中国的装备供给商,尤其是华为及复兴。华为占领环球电信基本装备市场的28%,复兴具有13%的市场,中国两大电信巨子,占有了环球凌驾四成的电信基本装备市场。

实际上,摩托罗拉、朗讯、贝尔实验室以后,美国已没有一家电信基本装备供给商了。

统一天,美国商务部工业和安全局(BIS)将华为及其隶属的70家子公司,列入实体名单(entity list)。

5天后,中芯国际宣告在纽交所退市,退市缘由是:

1、ADS(美国存托股分或美国存托凭据)生意业务量与其环球生意业务量比拟较为有限;

2、保持在纽交所上市、在美国证券生意业务委员会注册并恪守生意业务法的按期报告,以及相干义务所要累赘行政累赘和本钱都过大。

但坊间以为,中芯国际这个时刻宣告在纽交所退市,更重要的是面对美国大概扩展的制裁局限,中芯国际在推断本身的上市公司身份,以及评价上市职位大概面对的资源限定及政府限定后,挑选在美股退市,从肯定程度上保护其本身相对自力的市场环境。

中芯国际纽交所退市,也被以为中芯国际回归A股的铺垫,美国禁令宣布的第二天,财政部、国度税务局联署签发关照在税费和补助方面,给半导体产业注入了一剂强心针,为稳固国内半导体产业,从国度层面,赋予了最大的支撑。

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 “制裁”影响到了中芯国际的规划,2018年,中芯国际在梁孟松的拉拢下,以1.2亿美圆的单价,在台积电、三星及英特尔的“牙缝”中,抢到了1台ASML生产的光刻机定单,这是芯片制作历程当中最重要的装备之一,环球都没有替换品。

底本设计2019年第三季度交货的EUV(极紫外线光刻机),被美国的禁令骚动扰攘侵犯,坊间一度听说,由于要躲避美国“实体清单”的限定,ASML挑选了耽误交货,一方面,ASML是在美股上市的公司,另一方面,台积电、英特尔及三星都是ASML的大股东,而且他们都是美股上市公司。

在一台EUV的凌驾10万颗零件上,来自于环球凌驾1000家的供给商,这些供给商散布在环球局限内,有若干是源自美国的手艺,我们不得而知。

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4月7日,央视财经频道播放了一条长达2分半钟的音讯,音讯主题是中国5G手机等供给链追求国产化替换计划,音讯稿的第一句便说道:

“中国事环球最大的电子信息产物和零部件生产国,每一年生产环球70%的智能手机、80%的电脑、50%以上的数字电视。外洋疫情正在袭击国内的5G手机等电子信息产物的供给链,而许多厂商已入手下手追求国产化的替换计划。”

疫情时期,中国的口罩供环球,这成了中国制作的为难写照。“几亿个N95,才换来一台EUV”,低端制作业与高端制作业的剪刀差,让中国人幡然醒悟,决不能局限于低端制作。而缺少机械,就绕过去。

2月14日上午,在中芯国际2019第四季度电话财报集会中,中芯国际联席CEO梁孟松和赵水师主持集会,并引见了新的N+1和N+2制式工艺的希望状况。

梁孟松示意,中芯国际的N+1制程工艺和现有的14nm制程工艺比拟,机能提升了20%,功耗降低了57%,逻辑面积减少了63%,SoC面积减少了55%。

虽然中芯国际并未明白这个N+1制程工艺是10nm制程工艺照样7nm制程工艺,然则从上面宣布的逻辑米娜及减少的数据来看,许多是7nm制程工艺。而此前业内也有音讯称中芯国际将跳过10nm工艺,直接研发7nm工艺。

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而且梁孟松进一步明白,在当前的环境下,N+1、N+2代制程工艺都不会用EUV制程工艺,等(ASML的EUV)装备停当以后,N+2以后的制程工艺才会转向EUV光刻手艺。

这是中芯国际初次官方明白示意,能够离开EUV来研发10nm/7nm制程工艺的迭代,这不能不说是中芯国际在当前环境下给出的最佳答案了。

跟着中芯国际登录科创板的时候越来越近,美国也加大了对中国半导体产业的制裁,新的行政敕令将限期延长了一年,且取消了25%的手艺源限定,中芯国际的历史任务,再一次变得更为重要。

“大基金”在5月16日向中芯国际高达22.5亿美圆的注资,将在资金方面基于中芯国际最大的支撑,登录科创板,大概也是中芯国际再次征途的入手下手。

结语

中芯国际20年的生长,是中国追求半导体产业高端制作的缩影。

从1984年入手下手的“907工程”中国用了近四十年、宣布了数个五年设计专项工程、设立了数不清的高科技工业区,从政策、地皮、招商引资等各方面来生长半导体产业。

虽然在这个历程当中,有“汉芯”如许的闹剧,有骗地皮、骗财政、骗资金的状况,然则照旧没有阻挠一代代工程师、指导的决计和意志。

1949年8月18日,文章《别了,司徒雷登》写了这么一句话:

封闭吧,封闭十年八年,中国的统统问题都处理了。

面对禁令,除了成功,确实别无挑选。

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