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最先进的集成电路产线都分布在哪里?

   日期:2019-10-01     浏览:13    评论:0    
核心提示:近年来,国际经贸形势复杂,集成电路产业的重要性引起了国家、地方和社会各界的极大关注与支持。以此为契机,数十条12英寸产线先后开工建设,为我国集成电路制造注入了新鲜血液。但必须保持清醒的是,良率提升、精细化管理、经济性和市场竞争力是比拼企业硬实力的战场,新建产线企业还需不懈努力!重庆、厦门、武汉、南京、合肥、广州等城市在12英寸产线带动下产业集群打造势头迅猛。导入先进晶圆制造产业前,这些城市面临集成电路企业数量少、产业链不完整、产业规模较小的局面。

12英寸晶圆厂是目前最先进的集成电路产线。近4年,我国新投产10条12英寸产线,总投资约3200亿元;同时在建14条,总投资约5100亿元;另有23条规划待建,总投资约5000亿元。

江苏领跑全国12英寸产线数,集中在无锡、南京和淮安三城。近4年新建产线中,上海、陕西、北京和辽宁四省市以老项目扩产为主,江苏、湖北、四川、安徽和重庆五省市新项目规划建设成果显著。

12英寸晶圆厂的空间布局受限于各省市的资源禀赋。经济基础、人才和水、电资源是布局12英寸产线的有力条件。

导入12英寸产线有利于打造区域集成电路产业集群。对于上海、无锡、北京、西安四城,建设12英寸产线有利于强化其产业集群效应。对于深圳和成都,则有利于其强链和补链发展。对于重庆、厦门、武汉、南京、合肥、广州等城市,作用则在于发挥龙头带动作用,引领集成电路产业集群发展。

我国12英寸产线分布

我国12英寸产线数增速明显。2015年前,我国仅有9条12英寸晶圆厂投产,目前已达到19条,占全球112条12英寸产线的17%。其中福建厦门的联芯集成2016年投产,安徽合肥的晶合集成2017年投产,2018年有6条产线投产,湖北武汉长江存储和广东广州粤芯半导体的2条产线2019年投产。目前,我国在建12英寸产线还有14条,江苏4条,上海3条,湖北2条,北京、陕西、四川、福建、山东各1条。同时,还有约23条产线处于规划待建状态。

全球12英寸晶圆厂数量

江苏领跑全国,主要集中在无锡、南京和淮安。江苏目前已投产的12英寸产线有4条,在建4条,规划待建6条。无锡晶圆厂比较成熟,SK海力士的两条晶圆厂建自2005年,华虹无锡目前有一座晶圆厂2017年开工建设,还有一条规划待建。南京的晶圆厂主要来自台积电和紫光存储,台积电一期2018年投产,二期待建;紫光存储一期项目2018年10月开工,二期、三期待建。淮安的德淮半导体和时代新存储项目均于2016年开工,德淮项目一期2018年2月投产,二期在建,三期规划待建;时代芯项目一期2019年已量产,二期待建。

我国12英寸晶圆厂在各地区的数目分布

近4年新建产线中,上海、陕西、北京和辽宁四省市以已有项目扩产为主。上海新建12英寸产线主要是中芯国际的SN1厂、SN2厂,华力二期项目,全新项目仅有积塔半导体一条在建。陕西的新建产线来自三星FAB2项目,于2018年3月启动建设。北京的新建产线是中芯国际的B3项目,目前仍在建。辽宁新建产线来自大连英特尔的旧产线升级改造和扩产,2018年9月建成投产。

近4年新建产线中,江苏、湖北、四川、安徽和重庆五省市新项目规划落地成果显著。如前文所述,江苏南京和淮安的10条新产线(包含规划待建产线)全是近4年的新项目。

湖北。武汉原有武汉新芯项目,从事Nor闪存IDM业务;2016年长江存储NAND闪存项目开工,规划三期,2019年一期项目已实现量产;武汉弘芯2017年成立,2018年一期和二期项目先后开工,总投资1280亿元。

四川。格芯项目2017年开工,中途受格芯战略调整停摆,但近日传闻以色列代工厂TowerJazz接手格芯业务,项目有望继续推进;紫光国芯存储的成都项目总投资2000亿,一期项目投资700亿,2018年10月开工。

安徽。合肥的晶合集成项目成立于2015年,12英寸代工厂2017年建成投产;合肥长鑫存储项目总投资约80亿美元,分三建设DRAM产线,一期项目2018年7月已投片。

重庆。万国半导体项目总投资10亿美元,分两期建设,一期2018年10月建成投产;另外华润微电子和紫光存储与重庆均有12英寸晶圆项目签约,目前尚未开工。

大陆已投产12英寸产能分布

已投产产线中,部分已正常运营,部分刚投片或处于产能爬坡阶段。

江苏、安徽和湖北的已投产产能领先全国。月产能分别达到18万、16.5万和12.5万片。其中,安徽和湖北分别有12.5万和10万片的产能处于爬坡阶段,江苏仅4万片产能处于爬坡阶段。

陕西、上海、北京和广东的已投产产能在全国属于第二梯队。月产能分别达到10万、9.5万、8.5万和8万片。其中陕西、北京和广东的产能均处于已运营状态,企业分别是三星、中芯国际(北京)和中芯国际(深圳)。上海的产能来自中芯国际和华力微电子,其中华力二期2018年10月建成投片,月产能4万片,目前处于产能爬坡阶段。

辽宁、福建和重庆的已投产产能在全国属于第三梯队。月产能分别达到6万、5万和2万片。其中,辽宁大连的英特尔二期项目2018年9月建成投产,重庆的万国半导体项目2018年10月建成投产,目前均处于产能爬坡阶段。福建厦门的联芯集成项目目前处于运营状态。

江苏领跑大陆在建12英寸线产能

目前,在建12英寸线产能主要集中在江苏、四川、湖北和上海。江苏在建产线是无锡华虹一期(4.0万片/月),南京紫光一期(10万片/月),淮安德淮半导体二期(未知)和时代芯一期(0.8万片/月)。四川10万片在建月产能来自紫光国芯项目。湖北9.0万片在建月产能来自武汉弘芯项目。上海的7.3万片在建月产能来自中芯国际SN1、SN2和积塔半导体一期项目。陕西的6万片在建月产能来自西安三星,福建的4万片在建月产能来自厦门士兰集科,北京的3.5万片在建月产能来自中芯国际,山东的0.3万片在月建产能来自芯恩(青岛)。

产线空间布局讨论

产业的空间分布通常可以用资源禀赋理论和产业集群理论解释。前者是说在同等技术条件下,企业倾向于生产要素价格越低的地区;后者则认为产业集群有利于企业降低成本,形成专业化、规模化效应。

各省市的资源禀赋魅力

晶圆厂建设与运营的重要生产要素包括建设资金、人才/劳动力、水资源、电力资源、设备与原材料等。其中,我国12英寸晶圆厂的设备与原材料主要依赖进口,对国内产线空间分布影响不大。我们分析发现,12英寸产线主要集中在经济实力强,人才、水资源丰富的城市。

区域综合财力是吸引晶圆厂落户的基础保障。12英寸晶圆厂建设需要极大规模投资,近4年我国建成的10条产线总投资约3200亿元;14条在建产线总投资约5100亿元;23条规划待建产线总投资约5000亿元。国家集成电路大基金70%投资对象为行业前3企业,在12英寸产线建设上仅注资了中芯国际、华力微电子和武汉长江存储。大部分12英寸产线的投资来自社会资本与地方政府基金。另外,政府在吸引晶圆厂这类高端制造项目上,除了直接投资外,还提供土地出让金减免、税收优惠、运营补贴、用电补贴、购房补贴、人才补贴等等综合优惠包。因而,吸引这类高端制造业是政府综合财力的体现。以城市GDP排名为基础,可以看到12英寸产线主要集中在靠前的城市。例外的是,福建厦门和江苏淮安GDP全国排名均在40名以后。

12英寸晶圆厂多分布在GDP较强的城市

12英寸晶圆厂多分布在高校众多的城市。晶圆厂人员聘用以理工类专业为主,包括材料、电子、光学、化学、数学、统计学、微电子、物理等。社招人员规模可以以当地的半导体产业基础判断,但较难量化。校招人员规模可以从当地的大学数量判断,从全国各省市的大学数量排名看,晶圆厂主要集中在高校数量多的省市。

12英寸晶圆厂多分布在高校众多的城市

晶圆厂沿水系分布特点明显。这主要因为半导体制造工艺用水量巨大,大型晶圆厂日用水量约3-5万吨。四川、重庆、湖北、江苏和上海的晶圆厂处于长江水系,江苏淮安的晶圆厂处于淮河水系。陕西西安的晶圆厂处于黄河水系,广东深圳和广州的晶圆厂处于珠江水系,福建厦门的晶圆厂处于九龙江水系。特殊的是,北京等缺水城市依然有多条产线投产和在建。

“小目标”:打造产业集群

12英寸晶圆厂所在城市2017年集成电路产值呈梯队分布

上海、无锡、北京、西安四城,导入12英寸产线强化其产业集群效应。这四个城市集成电路产业链相对完整,产业链环节相互关联,拥有较好的产业集聚效应。以无锡和西安为例。无锡2017年集成电路产业销售额891.2亿,其中设计99.5亿,制造209.4亿,封测361.7亿,设备和材料220.6亿;西安2017年集成电路产业销售额650亿,其中设计79亿,制造316亿(三星274亿),封测101亿,设备和材料154亿。无锡、西安均已形成以制造、封测为核心的产业集群。因而,导入12英寸产线有利于强化这些区域的产业集群效应。

深圳、成都导入12英寸产线,进入产业集群打造提升阶段。

深圳。深圳的集成电路产业链较完整,但主要以设计为主。作为我国最大的IC设计基地,深圳2017年IC设计产值579.2亿,占全市集成电路总产值的86.7%;制造16.1亿,封测62.2亿,设备和材料11.9亿,占比相对较少。深圳导入晶圆制造(如中芯国际、深菱半导体、方正微电子等)有利于与芯片设计企业联合,做大下游封测产业,拉动上游半导体设备和材料产业。

成都。成都的集成电路产业以设计和封测为主,2017年总产值618.8亿。设计企业如展讯通讯、海思成都等,封测企业如英特尔和德州仪器,产业链仍不完整。从“补链”角度出发,引入代工龙头格芯(投资100亿美元)和紫光存储(投资2000亿)两个大型12英寸晶圆制造项目,能够配套设计企业,发会发挥集群优势,并拉动半导体设备和材料产业。

重庆、厦门、武汉、南京、合肥、广州等城市在12英寸产线带动下产业集群打造势头迅猛。导入先进晶圆制造产业前,这些城市面临集成电路企业数量少、产业链不完整、产业规模较小的局面。晶圆制造作为集成电路产业链中的中心环节,导入12英寸产线有利于发会其龙头作用,为集成电路产业集群打造发挥强大的牵引作用。

以南京为例。2017年,南京集成电路产业产值仅78亿,其中芯片设计53.9亿,制造8.2亿,封测8.4亿,设备和材料7.5亿,产业规模远小于无锡、苏州。2016、2017年南京相继引入台积电和紫光存储12英寸晶圆厂项目,目前江北新区已集聚IC上下游企业260余家,涵盖芯片设计、晶圆制造、封装测试、终端制造全部环节,华大半导体、展讯通信、中星微电子等芯片设计领域国内排名前十的企业已有半数落户,全球集成电路知名企业安谋电子、新思科技、铿腾电子等也纷纷布局,创意电子、台湾欣铨、中科芯、中电科、华大九天、灵动微电子、国家ASIC工程中心、赛宝工业技术研究院等一大批重点项目也纷至沓来。江北新区“芯片之城”集聚效应显现。

总结  

近年来,国际经贸形势复杂,集成电路产业的重要性引起了国家、地方和社会各界的极大关注与支持。以此为契机,数十条12英寸产线先后开工建设,为我国集成电路制造注入了新鲜血液。但必须保持清醒的是,良率提升、精细化管理、经济性和市场竞争力是比拼企业硬实力的战场,新建产线企业还需不懈努力!


(文章内容来源于华夏幸福产业研究院)

 
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