本日(6月28日),广州增芯科技有限公司12英寸前辈智能传感器及特色工艺晶圆制造量产线项目(以下简称“增芯项目”),在广州增城开拓区举行投产活动,这意味着,中国海内第一条12英寸MEMS量产线正式投产!
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增芯项目由广州智能传感器家当集团发起,于2021年4月成立,定位为海内第一家专业定制化12英寸传感器晶圆厂,针对智能化、微型化等物联网运用领域中的核心器件(如力学、声学、微流控、生物等传感器件及配套ASIC芯片等),打造集研发、量产制造、封测与运用一体的前辈制造平台,产品包括三大类工艺产品MEMS、BCD及逻辑工艺,对广州市及广东省的集成电路家当发展具有主要意义。
据官网先容,增芯科技按照“一次方案、分步履行”原则,操持用5年韶光投资370亿元,在广州市增城区培植两座智能化晶圆厂,总产能达到12万片/月。
个中,增芯项目第一座晶圆厂(FAB1)分两期,第一期产能2万片/月,总投资70亿元;第二期产能4万片/月,总投资100亿元;第二座晶圆厂(FAB2)为第三期,产能6万片/月,总投资200亿元。第一座晶圆厂估量2026年满产,第二座晶圆厂估量2027年满产。
本次投产的为增芯项目第一座晶圆厂一期。干系宣布显示,一期项目培植伊始,增芯科技就立下flag:从土建施工到第一片产品下线,在18个月内完成。此后,增芯项目迅速推进。
2022年12月14日,增芯项目一期第一阶段项目正式开工培植,批复投资70亿元公民币,培植月加工2万片12英寸的MEMS晶圆制造量产线。
2023年9月20日,增芯项目封顶活动举行,项目从动工到封中用时9个多月,随着项目主体构造封顶完成,这条12英寸智能传感器MEMS生产线进度再次刷新。
2023年12月28日,项目封顶仅三个多月后,增芯项目首台生产设备搬入仪式举行,标志着项目由培植期正式转入运营前的生产准备阶段。首台设备是由中微半导体设备(上海)有限公司制造的Primo D-RIE®刻蚀设备反应台。
2024年3月11日,增芯项目迎来工厂最核心设备--光刻机搬入,标志着增芯项目迎来项目培植的关键性节点,顺利进入调试投产准备阶段。据增芯科技总经理张亮先容,增芯这次引进的光刻机产能输出速率可达到260片/小时,其资金投入占全体工厂培植投资的约25%。
而本日,2024年6月28日,增芯项目投产活动举行,中国第一条12英寸MEMS量产线进入生产阶段,此前干系宣布显示,增芯项目将在2024年实现“3月光刻机进场、6月通线、9月产品下线、12月交付客户”的阶段性目标。
从2022年12月破土动工,到2024年6月份投产,增芯科技一步步完成了当初立下的Flag。
为了补足芯片短板,不再受制于人,近年来,中国经济第一大省——广东省,大力履行“强芯工程”,以智能传感器、仿照芯片等产品为打破口带动半导体家当发展,增芯项目的快速投产展现了“大湾区速率”,展现了广东培植成为中国半导体第三极的决心。
从MEMS晶圆产量窥视中国半导体困境,广东设4000亿元芯片“小目标”,以MEMS智能传感器芯片等为打破口,广东力争中国半导体第三极!
在前辈芯片领域,如CPU、GPU等芯片,中国受制于国外前辈国家,众所皆知,而在MEMS智能传感器芯片上,也同样如此。
MEMS芯片是智能传感器的核心,智能传感器在智好手机、自动驾驶、机器人等浩瀚领域运用广泛,是智能设备的感知核心。
据国外咨询机构Yole Group的最新数据显示,2023年,北美和欧洲共生产了约220万片MEMS晶圆,霸占环球60%份额,日本生产了约75万片MEMS晶圆,霸占19%份额,而中国大陆仅生产了约9万片MEMS晶圆。
显然,相对付中国大陆弘大的MEMS需求量来说,本土MEMS晶圆生产数量仍较少,中国智能传感器家当面临着与CPU、GPU等前辈芯片一样的困境。
作为制造业大省,广东的电子信息家当规模连续33年位居全国首位,手机、电视、无人机等产品产量均居全国第一,但这些智能设备里面采取的关键核心芯片,许多仍“受制于人”,不仅比不上国际前辈水平,长期以来,广东省半导体家当发展滞后,也远不如上海市、江苏省等兄弟省市。
此外,广东在消费电子、通信、人工智能、汽车电子等领域拥有海内最大的半导体及集成电路运用市场,集成电路入口金额占全国的40%旁边。在国际技能封锁及海内区域竞争加剧的背景下,人才短缺、对外依存度较高档问题成了家当发展的短板,“卡脖子”和“断链”的隐忧频现。
在国家支持下,2020年广东发布《广东省造就半导体及集成电路计策性新兴家当集群行动操持(2021-2025年)》政策,开始大力打造广东半导体家当,个中提到广东半导体家当存在诸多严厉的问题:
一是创新能力不强,创新要素投入不敷,关键核心技能研发能力薄弱。二是设计企业普遍规模偏小,高水平设计能力不敷。三是制造环节短板明显,实现规模化量产的12英寸晶圆线仅1条。四是高校人才培养严重短缺,微电子专业在校生不敷2000人,人才引进难度越来越大,人才供求抵牾突出。五是对外依存度高,家当链供应链安全可控性亟待提升。在当前国际技能封锁及海内区域竞争加剧的背景下,急迫须要加快补齐家当链短板,提升家当链供应链稳定性安全性,为推动制造业高质量发展供应有力支撑。
2021年,广东印发的《广东省制造业高质量发展“十四五”方案》更是提出要打造中国集成电路家当发展第三极,并描绘出“强芯行动”的详细“广东路径”——做大做强设计业,加快补齐制造业短板,重点发展仿照芯片、智能传感器、功率器件和第三代半导体等,大力引进和造就封测、设备、材料等领域龙头企业,增强家当链供应链自主可控的发展能力。
▲来源:《广东省制造业高质量发展“十四五”方案》
2022年4月,广东省工信厅印发《2022年广东省数字经济事情要点》,豪掷千亿,推出一系列政策,全面履行“广东强芯”工程,加快湾区半导体、广大融智、智能传感器三大家当集团培植。
一、成立广东省半导体及集成电路家当投资基金(总规模500亿,首期200亿):设立子基金、生态子基金和风险子基金;二、粤芯CanSemi12英寸仿照特色工艺线三期四期投资400亿元;三、粤港澳大湾区科技创新家当投资基金,总规模1000亿,首期200亿元;四、湾区半导体家当集团,首期160亿元,目标300亿元;五、广大融智家当集团,一期100亿元;六、智能传感器家当集团,100亿。
2024年1月,广东省印发《广东省造就半导体及集成电路计策性新兴家当集群行动操持(2023-2025年)》,提出“到2025年,半导体及集成电路家昔时主营业务收入打破4000亿元,年均增长超过22%。”个中,MEMS、传感器是《行动操持》中的关键项目。
除了以传感器联动广东已有的弘大电子家当下贱外,广东省还将以传感器联动人工智能等新兴技能,2024年6月,广东省印发《广东省关于人工智能赋能千行百业的多少方法》(下称《多少方法》),提出夯实人工智能家当底座、构筑智能终端产品新高地、打造智能领悟运用新引擎等重点方面,提出了45点细化方法,包括加大人工智能核心芯片器件供给:
1. 建立人工智能芯片生态体系。培植适配芯片的开拓生态,面向家电家居、安防监控、医疗设备等,加大高性能、低功耗的端侧芯片开拓生产。鼓励企业通过集成处理器、射频通信、智能传感器、存储器等,推进通信、显示、音频等模组研发。造就芯片创新发展生态,探索存算一体、类脑打算、芯粒、指令集等芯片研发与运用,推动面向云端和终真个芯片运用,推广高性能云端智能做事器。到2027年,人工智能芯片生态体系初步建成。
2. 打造智能感知家当体系。培植智能传感器家当集群和特色家当园,推动图像、声音、触控等传感器开拓与家当化,加快消费类电子、家电家居等领域中生物特色识别、图像感知等传感器开拓和规模化生产。推动加工制造、集成封装、计量检测等家当生态协同。到2027年,实现高端智能传感器家当规模倍增。
此外,经济特区深圳,也出台了《关于发展壮大计策性新兴家当集群和造就发展未来家当的见地》,造就发展壮大“20+8”家当集群,即发展以前辈制造业为主体的20个计策性新兴家当集群,前瞻布局8大未来家当。包括智能传感器、智能传感器、精密仪器、新能源、高端医疗东西等家当集群。
目前,广东省以广州、深圳、珠海为核心,带动佛山、东莞、中山、惠州、肇庆等地协同发展半导体家当,而MEMS智能传感器更是广东省半导体计策中关键的一环,2023年广东省半导体及集成电路家当集群营收超2700亿元,已在高端仿照、化合物半导体、MEMS传感器等特色工艺方面布局一批重大产线项目。
中国掀起MEMS中试线/产线培植热潮!
为什么MEMS产线如此主要?产能是否过剩?
增芯项目这条12英寸MEMS芯片量产线的投产,是近几年中国高度重视传感器家当发展,遍地所纷纭培植MEMS中试线/量产线家当盛况的缩影。
全国各地多条MEMS产线的动工培植,也引发了业界对中国本土MEMS产能是否过剩的疑虑。
此前,我国传感家当有名专家,九三中心科技委副主任、中国传感器与物联网家当同盟常务副理事长郭源生教授认为,MEMS产线的竞争是国产传感器家当发展的一定阶段,也是促进行业升级转型,良好劣汰的一定过程,但该当避免一哄而上和涌现“泡沫化”。干系信息参看《专家表露行业最新现状!
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从上文中,Yole最新家当宣布的数据显示,2023年中国大陆仅生产了约9万片MEMS晶圆,比较北美、欧洲、日本等地区110万、75万的产量,显然还是太小,而中国的消费电子、汽车、自动驾驶、人工智能等家当发达发展,对传感器有弘大的需求,在本土MEMS晶圆产量小、而自身需求大的抵牾下,为什么业界还有产能过剩疑虑?
关键在于,中国MEMS市场目前为国际品牌霸占多数份额,许多MEMS国际巨子本身已有MEMS工厂或稳固的外洋代工厂,中国MEMS企业能否消化本土MEMS晶圆产量仍有待不雅观察。
下一步将是中国传感器家当的“重中之重”!
即能否把握本土MEMS产线上风,进行家当升级,向中高端智能传感器迈进。这也是中国本土培植MEMS产线的主要意义。
为什么MEMS产线如此主要?
1、解脱卡脖子困境,带动地区传感家当升级
高科技家当,技能为本。在一颗MEMS传感器中,什么最主要?MEMS传感器核心为MEMS芯片——用来感知旗子暗记,以及ASIC芯片——用来处理旗子暗记,个中MEMS芯片是技能含量最高的部件。
▲MEMS声学传感器布局图(来自歌尔微招股书)
当前,中国绝大部分本土MEMS企业,采购海外传感器企业设计好的芯片以及与传感器配套的其他芯片如ASIC旗子暗记调理电路芯片,自行或委托代工厂完成传感器的封装和测试,再将传感器成品发卖给下贱终端客户。
未来,受国外技能入口、海内市场倒逼以及下贱封装市场等成分的影响,中国本土企业自主化能力提高,大部分中国MEMS企业将向Fabless模式演化,MEMS研发中试线平台将能有力帮助这些企业提高自主设计能力。
随着本土传感器企业成为具备芯片设计能力的Fabless公司,中国传感器家当整体水平将能得到巨大提升,也能倒逼海内MEMS产线扩展,去除被国外公司芯片“卡脖子”的隐忧。
由于MEMS传感器的瓶颈不在于前辈的晶圆制造设备,而在生产工艺、技能的调校上,MEMS中试线将能加快企业芯片设计和工艺研发进展。
2、极大降落传感器企业的研发本钱
MEMS智能传感器家当与其他高新科技家当一样,是一个技能、人才、资金密集的家当。
如下图所示,智能传感器家当链非常长,涉及数十个环节,家当链的每个环节投入都较大,单一企业很难独自承受家当链所有环节所须要的技能知识、人力本钱及设备投入,且只有每个环节的产量足够大,才能覆盖其综合本钱,因而,智能传感家当发展呈现出专业化、规模化和智能化的特点,即每个环节都可成为一家独立的公司参与抵家当链的生态发展,而生产制造环节是所有环节中投入最大的部分。
▲来源:深圳市MEMS家当发展白皮书
据中原智能传感研究院实行院长李扬先容:
以MEMS中试线和量产代工线投资为例,一条8吋的MEMS中试线,以月产能3000-5000片为例,总投资在10亿以上。包括厂房培植、超净间培植、危废处理等附属举动步伐、设备等,个中设备的投资占50%。每年的运维用度,超净间掩护用度在4000万旁边,个中电费占50%,因半导体设备的高精度和高可靠性哀求,需永劫光保持运转或待机状态。以赛微电子亦庄8吋线为例,方案月产能3万片,一期培植产能1万片/月,培植投资25.9亿,且后续还须要持续的投入研发。行业的资金投入程度可见一斑。
同时,MEMS传感器芯片与一样平常芯片不一样的是,其工艺制造和调校更繁芜,须要更多的与MEMS产线精密结合的事情,其研发流片过程更长、更久,一样平常企业无法承受如此昂贵的研发本钱。
通过培植MEMS研发中试平台,打造共享研发中央,为传感器企业供应传感器芯片流片做事、封装做事和测试做事,将能极大降落传感器企业的研发本钱,提高企业市场存活力和竞争力。
3、地区传感器家当高质量发展的核心
从上文我们看到,粤港澳大湾区打造智能传感器家当,要建MEMS产线/中试线;郑州传感谷、蚌埠传感谷,同样要建MEMS中试线;老牌智能传感器家当园,险些都有MEMS产线/中试线作为底子。
可见,打造智能传感器家当园,培植MEMS中试线已成为公示。为什么要建MEMS产线/中试线?由于这是地区传感器家当高质量发展的核心、主心骨。
这里有两个例子:
苏州纳米城提前布局,自2014年MEMSRIGHT的中试线贯通后,借助苏州纳米所的研发根本,环绕MEMSRIGHT中试线,布局了“纳米技能运用家当生态圈”,经由8年多的发展,截至2021年9月累计建成载体近50万平方米,集聚各级领军人才超250人,入驻企业和科研机构超400家,个中科创板上市企业2家(个中不乏敏芯微这样的独角兽企业),国家高新技能企业近90家,中科院兰化所苏州研究院等中科院下属机构5家,苏州剑桥等4个国外纳米创新中央,已经成为海内发展最好的传感家当园区。
相反的是,常州2015年就提出打造“中国国际传感谷”,培植传感小镇,但由于常州并没有培植支撑MEMS传感器发展的核心研发中试平台,而成为一个普通的招商家当园,现在已经鲜为人知了。
一个地区的传感器家当,没有培植好MEMS研发中试平台,就很难发展核心技能,开拓特色工艺,不断孵化创新性企业,吸引家当高下游聚拢,形成家当链。
结语:中国传感器家当升级,还看目前!
中国第一条12英寸MEMS量产线投产,对中国传感器家当,尤其是粤港澳大湾区智能传感器家当的发展,具有主要意义。
未来,随着多条MEMS中试线/产线的投产,中国传感器家当如何利用这些优质产线资源,培养更多传感器创新企业,形成一定规模的传感器设计、生产集群,将是决定中国传感器家当升级成功与否的关键!
新质生产力发展,中国传感器家当升级,还看目前!