【芯历史】从《瓦森纳协定》看中芯、华虹的崛起;美光拿出第一批第4代3D NAND芯片样品;苹果收购英国3D绘图公司Ikinema

作者: 爱集微
2019-10-05 {{format_view(21711)}}
相关舆情
AI解读
生成海报
【芯历史】从《瓦森纳协定》看中芯、华虹的崛起;美光拿出第一批第4代3D NAND芯片样品;苹果收购英国3D绘图公司Ikinema

1、【芯历史】从《瓦森纳协定》看中芯、华虹的崛起

2、美光拿出第一批第4代3D NAND芯片样品

3、苹果证实收购英国3D绘图公司Ikinema

1、【芯历史】从《瓦森纳协定》看中芯、华虹的崛起

(文/Oliver),新中国壮丽七十载,而中国大陆制造芯片的历史只有二十年左右的时间。起步虽晚,但中芯国际和华虹半导体现已跻身全球晶圆代工前十名。集微网在国庆佳节之际,从这两家公司的角度,和您一同回顾中国的造芯往事。

拦路虎“瓦森纳”

上世纪末期,日韩和欧美都通过一些政策来给予集成电路产业最大的鼓励和支持。中国也紧跟国际趋势,推出了“908工程”和“909工程”。

中国政府主导的“908工程”是90年代第八个五年计划期间实施的发展微电子产业的重点工程,主体企业是由742厂和永川半导体研究所无锡分所合并成立的中国华晶电子集团公司,该项目的建成投产使国内集成电路生产技术水平由2-3微米提高到0.8-1微米。

“909工程”则是我国在发展微电子产业90年代第九个五年计划,第二次冲击IC产业高地的“909”共投资了100亿元。1996年,作为“909工程”的主体承担单位,上海华虹微电子有限公司正式成立。此后,上海华虹微电子与日本NEC公司合作,组建了上海华虹NEC作为该工程的主要承担者。

1998年,上海华虹微电子有限公司正式更名为上海华虹(集团)有限公司。次年,上海华虹NEC在上海浦东建立了我国内地第一条8英寸、0.5微米集成电路芯片生产线。

然而,《瓦森纳协定》这只拦路虎却截住了刚要大展拳脚的中国。在美国的操纵下,1996年7月,以西方国家为主的33个国家在奥地利维也纳签署了《瓦森纳协定》,决定从1996年11月1日起实施新的控制清单和信息交换规则,中国成了被联合封锁的国家之一。

这份协定包含两份控制清单:一份是军民两用商品和技术清单,涵盖了先进材料、材料处理、电子器件、计算机、电信与信息安全、传感与激光、导航与航空电子仪器、船舶与海事设备、推进系统等9大类;另一份是军品清单,涵盖了各类武器弹药、设备及作战平台等共22类。

在此限制下,华晶和华虹到国际市场采购设备频频遇阻,在关键设备缺失的情况下,中国的造芯能力与国际先进水平的差距被越拉越大。

“中”国第一个“芯”片制造厂

1999年,上海市经委副主任江上舟在信息产业部召开的全国集成电路“十五”战略规划研讨会上指出,要想避开《瓦森纳协定》,必须寻找海外伙伴投资。

彼时,美籍台商张汝京正打算回大陆投资半导体产业。他创立刚满3年的世大半导体被台积电收购后,有谣言称这次收购案张汝京并不知情。但他本人则声称自己全程参与了讨论,而且台积电给出的价格是“原来股价的8.5倍”。

张汝京到上海考察时,上海市市长、主管科技的副市长当即拍板且马上就带他去张江选地,直言“想要哪块都可以”。2000年4月,在中国政府的支持下,张汝京以“‘中’国第一个‘芯’片(晶圆)制造厂”的雄心,创建了中芯国际。

张汝京在新加坡、意大利、日本、台湾等地都建过厂,是业界的建厂高手。空窗的大陆和刚“分手”的张汝京看似是一段机缘巧合,但其实也是命中注定,因为在大陆建厂一直是张汝京的心愿。

世大半导体被台积电收购后,员工在台积电被降职降薪,于是大约有300多名半导体工程师追随张汝京北上,其中多是他在世大和德州仪器时的同事,甚至是一些厂商朋友。这也引发了台湾工程师跳槽去大陆的潮流,新竹科学园区人们见面就问“去不去大陆?”

有了一定的人才基础,中芯国际从建厂到投产的一切都是高速度,但背后的难题依然存在。在工艺方面,张汝京找到日本东芝,引进了0.21微米存储技术;随后又与全球第三大芯片代工厂商新加坡特许半导体合作,成为了国内第一家0.18微米芯片制造商;通过与富士通的合作,中芯国际将技术水平提升到0.16微米。

紧接着,中芯国际与美国德州仪器达成合作协议,扩大其半导体芯片的生产规模。作为当时全球最大手机芯片制造商之一,德州仪器首次与中国公司合作就选择中芯国际,并授权使用0.13微米制造工艺,这对中芯国际而言是一针强心剂。

为了快速成长,中芯国际选择在半导体行业的低谷时逆周期投资。但在购买设备方面,中芯国际也遭受到了《瓦森纳协定》的重重阻挠。2001年,中芯国际向美国应用材料公司购买双电子束系统,突然遭遇布什政府冻结产品出口许可,于是张汝京选择绕道而行,转向瑞典企业求救。

2005年,中芯国际曾向美国国家出口银行申请7.69亿美元贷款,用以购买美国应用材料的设备,又被美国美光公司以“美国政府不能用纳税人的钱帮助对手”为由进行阻拦。

除了绕行购买设备,张汝京还凭借自身人脉,购入了大量低价的二手设备,才得以布置了三条8寸生产线。2003年,张汝京的第二次私募又融到了6亿多美元,一方面用于投资建设北京的12寸晶圆厂,一方面以低价购入了摩托罗拉的天津工厂用以建设8寸生产线。这样,在不到四年的时间里中芯国际就拥有了四个8寸厂和一个12寸厂。

2004年,中芯国际在港交所和纳斯达克完成上市。同年1月,中芯国际与世界芯片巨头尔必达、东芝、英飞凌达成技术转让及代工协议;3月,中芯国际又与德国亿恒科技签署一项扩大DRAM内存芯片生产合作的协议,亿恒向中芯国际转让其0.11微米沟槽式(trench)动态内存(DRAM)工艺和300毫米生产技术。

高速发展之际,中芯国际陷入了与台积电的专利纠纷。2005年,中芯国际以1.75亿美元的和解费换来短暂和解,不过2006年,台积电再次向美国加州法院起诉并指控中芯国际违反了2005年的协议,双方展开诉讼战。

2009年11月4日,美国法院裁定中芯国际窃取台积电商业机密。随后两家再一次达成和解协议,代价是中芯国际向台积电支付2亿美元现金及10%股份。该年中芯国际净利润创成立以来最大年度亏损,净亏损达9.6亿美元,同时还逼走了创始人张汝京。

往后年间,在高层多次洗牌后,中芯国际重整旗鼓并大力投入自主研发,不断攻克难关,深耕主流技术。目前,虽然与业界最新的7nm还有不小的差距,但在梁孟松博士加入后,中芯国际今年有望正式量产14nm工艺,进一步提升中国造芯水平,追赶晶圆代工第一梯队。

据研调机构集邦旗下拓墣产业研究院统计,在2019年第三季度全球前十大晶圆代工厂营收排名中,中芯国际排在第五位,华虹半导体位列第七。那么华虹又是如何达到这一高度的呢?

中“华”另一道彩“虹”

上世纪90年代末期,华虹看准了中国当时对中低端芯片的需求,与NEC合作将产线升级至0.5-0.35微米,并承接了政务系统所需的IC卡(如社保卡、一卡通等)、中移动SIM卡等国产研发需求。

另外,华虹还与日资合作伙伴做半导体元器件销售,一方面为在中国的日本电子企业提供本地化服务,另一方面,为自己的产线寻找加工需求。

1999年,华虹在国内率先开发出了成功具有自主知识产权的非接触式IC卡芯片,成功应用于上海公交一卡通项目。

同年,华虹NEC建成并投片64MB的DRAM,抓住了半导体景气的尾巴,依靠NEC的存储器订单,华虹NEC当年实现盈利。

不过半导体产业冷风来得很快,在DRAM价格被狂砍9成过后,2001年的华虹NEC亏损近14亿元。

2003年,华虹集团从日方收回了华虹NEC经营管理权,将其转向灵活的代工领域。但是由于海外技术封锁和资金问题,华虹无法建设先进的12英寸晶圆生产线。中国再次阴差阳错地错过了与国际DRAM产业同步的机会。

不过,华虹当时便开始布局特色工艺技术,经过多年打磨,才有了现在的嵌入式非易失性存储器(eNVM)、功率器件、模拟及电源管理、逻辑/数模混合以及射频等多个特色工艺平台。

2011年12月,华虹半导体有限公司和宏力半导体制造公司联合宣布,双方已完成了合并交易,华虹宏力正式上线。

截止到去年,华虹宏力累计获得中国/美国有效授权专利超过3000件,打破了中国半导体产业过分依赖技术引进的局面,为国内外客户提供了更加经济有效的造芯平台,推动了国内半导体产业的发展。

而且华虹无锡项目现已取得阶段性进展,一期12英寸生产线已经顺利建成投片。随着首批12英寸硅片进入工艺机台,开始55纳米芯片产品制造,华虹无锡的12英寸项目从工程建设期正式迈入了生产运营期。

将未来装进口袋

中芯国际联合CEO赵海军博士曾指出,晶圆代工领域第一名挣大钱,第二名几乎不挣钱,第三名就开始亏损。所以,中芯国际将以前两名为终极目标,以第二梯队的第一名为短期目标,深耕主流先进工艺,打造完整平台。

对于华虹而言,强化特色工艺这一核心竞争力,并持续推进“8+12”战略,将能够在晶圆代工的细分领域快速发展壮大。集邦咨询在《2019中国半导体特色工艺市场分析报告》中就曾指出,半导体特色工艺制程的全球市场占比约为40%,这是华虹宏力的重要战场。

华虹与中芯国际作为中国晶圆代工产业的双子星,未来会代表中国造芯力量,将更优秀的中国工艺揉进更多的中国“芯”,甚至是外国“芯”。

新中国70年春华秋实,中国未来“芯”征程长路漫漫,只有将集成电路的设计、制造和封测每个领域都追赶上国际一流水平,才能将未来装进口袋。(校对/范蓉)

2、美光拿出第一批第4代3D NAND芯片样品

美光科技已经流片第一批第四代3D NAND存储芯片,它们基于美光全新的RG架构。该公司有望在2020年生产商用第四代3D NAND内存,但美光警告称,使用新架构的存储芯片将仅用于特定应用,因此明年其3D NAND成本削减将微乎其微。

美光第四代3D NAND使用多达128个有源层,并在阵列设计方法上继续使用CMOS。新型3D NAND存储器改变了用于栅替换的浮栅技术,以试图降低尺寸和成本,同时提高性能,并简化向下一代节点的过渡。该技术完全由美光公司开发,没有英特尔任何投入,因此它很可能是针对美光公司最希望针对的应用量身定制。

美光第四代128层3D NAND成功流片表明,该公司的新设计不仅仅是一个概念。同时,美光还没有计划将其所有产品线都转换为最初的RG工艺技术,因此公司范围内每比特成本明年不会显著下降。尽管如此,该公司承诺在其后续RG工艺节点广泛部署之后,到2021财年将真正开始降低成本。

目前,美光科技正在提高96层3D NAND的产量,并于明年开始在其绝大部分产品线中使用。 128层3D NAND硬件不会立即导致每比特成本显着下降,但是会随着时间推移而下降。后续工艺节点(美光第五代3D NAND)可能具有至少128层,并且如果被广泛使用,它将大大降低产品每比特成本。cnBeta

3、苹果证实收购英国3D绘图公司Ikinema

北京时间5日消息,苹果公司证实,已经收购了英国3D绘图公司IKinema,该公司开发的动作捕捉技术,可以将人的视频素材变形为动画角色。

苹果没有透露收购价格以及为什么要购买这公司,但苹果过去曾收购过几家专注于3D图形的小型公司,包括FaceShift,后者最终被整合到苹果Animoji功能中。

苹果此前还收购了几家拥有增强现实技术的公司,增强现实是一种将计算机图形和软件集成到现实世界的技术。

苹果如今有多个团队致力于增强现实技术,其中一些团队致力于开发名为ARKit的公共iPhone软件,而另一个团队则对包括耳机在内的专用硬件进行原型设计。

苹果首席执行官蒂姆·库克称增强现实“意义深远”。新浪美股


芯片 苹果

热门评论

产业观察:上市潮来临,国产GPU还需面对五大挑战