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第8746期:第03版 理论

半导体产业是陕西发展新质生产力的主阵地

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□陕西电子信息集团党委委员、副总经理,陕西电子芯业时代公司董事长  杨柯

习近平总书记指出:“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,必须继续做好创新这篇大文章,推动新质生产力加快发展。”这一重要论述为新时代促进科技创新、产业创新提供了科学指引,也为企业应对当前复杂全球竞争环境提出了思路。新质生产力是创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态。

从万物互联到万物智能,世界全面的数字化、智能化趋势正对越来越多的行业产生深远的甚至是革命性的影响。作为智能基石的集成电路,已成为关系国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业,既是国际竞争的战略焦点,也是科技创新和产业创新的新质生产力。

一、陕西发展半导体产业的机遇与挑战

陕西现有半导体集成电路企业、科研院所及相关机构200余家,其中设计企业120余家、晶圆制造企业8家、封装测试企业13家,从业人员近6万人。陕西现已形成了从半导体设备和材料的研制与生产,到集成电路设计、制造、封装测试及系统应用的较完整产业链。

陕西发展半导体产业机遇如下:

(一)国家战略定位。陕西具有区位、资源、现实基础等诸多优势。结合推进新时代西部大开发战略,国家战略定位支持陕西成为国家战略腹地建设的主要承载地,推动陕西为全国集成电路产业作出更大贡献。

(二)国产替代趋势与政策推动。国务院《中国制造2025》(国发〔2015〕28号)中明确将集成电路列入核心基础零部件,要求国产化率达到70%。目前,我国高可靠、高性能的集成电路自给率不足30%,国产替代空间较大。

(三)技术创新与产业升级。新技术、新工艺的涌现为集成电路的发展带来了新机遇。我国在集成电路逻辑工艺上和国外代差明显,而在集成电路特色工艺,特别是功率半导体加工能力上水平接近,通过前瞻性地布局,可以实现弯道追赶。

(四)新兴产业发展与市场需求。随着新能源汽车、智能制造、5G、超级计算、人工智能等新兴产业的快速发展,新增了大量集成电路应用场景,对集成电路的需求持续增长。

陕西发展半导体产业挑战如下:

(一)行业定位挑战。我国半导体集成电路产业主要集中在长三角地区、京津环渤海地区和珠三角地区,中西部集成电路产业占比不足20%,整体环境和我国东部区域差距明显。陕西本土半导体集成电路产业较弱,仅有工艺水平达到20世纪90年代的6吋晶圆制造生产线(以下简称6吋线)3条,尚无8吋及以上生产线。因此,陕西发展集成电路产业面临着定位策略问题。

(二)重资产投入挑战。半导体集成电路产业的核心是晶圆制造生产线,总投入动辄数十亿甚至上百亿,折旧摊销大,给生产线的经营带来压力。

(三)技术竞争挑战。在集成电路逻辑工艺方面,由于设备特别是光刻机工艺水平的限制,我国和国际先进水平代差明显。

(四)市场竞争挑战。高度竞争的行业可能会导致价格竞争、产品和服务差异化的压力以及市场份额的争夺。近几年来,市场竞争更加激烈,未来可能出现重复投资,并导致价格战等恶性竞争局面。

(五)人才竞争挑战。在目前全国各地均大力发展集成电路产业的大环境下,西部人才与技术向东部流失严重,造成高端领军人才与专业技术人员储备不足。

二、陕西电子芯业时代8吋线是国家战略腹地新质生产力布局重点项目,也是陕西发展半导体集成电路产业的重要抓手

陕西电子集团工艺和管理基础良好。立足我省,集团内半导体产业布局宏大,覆盖器件与电路设计、晶圆制造、封装测试以及厚膜产线等全部必要环节,拥有成熟的芯片全产业链,积累了60余年产业经验,有效实现了我国高可靠核心功率半导体产品的本土化。

基于项目投资主体陕西电子集团多年的工艺技术和建设运营积累,陕西电子芯业时代拟规划在我省投资数十亿元,建成月产能5万片、年产60万片的8吋晶圆制造生产线。产品定位于高性能、高可靠的功率器件和功率集成电路,对标已有产品的升级换代及高端领域的进口产品,可应用于高性能电源管理集成电路、硬盘驱动、马达驱动、伺服驱动、DC/DC等。目标市场定位为汽车电子、服务器、数据中心、白色家电、精密控制等对功率半导体性能、可靠性要求较高的领域。

(一)芯业时代定位于我省功率半导体产业链的制造短板,强链补链、协同发展,以生产要素创新性配置推动产业做强做大。

芯业时代将补齐我省功率半导体产业链在制造方面的短板。8吋线将缓解功率半导体设计企业流片周期长、费用高、产能紧、缺乏客户定制工艺等问题,有力促进产业上下游顺畅衔接。同时,可充分利用现有产业配套,实现我省设计业、晶圆制造业、支撑业等协同发展,并在未来适时引进12吋线,大幅提升本地集成电路产业集群化水平。

芯业时代以混合所有制经营、市场化管理方式提升运营与管理效率。集中了省、市、陕西电子集团内部包括政策、资金、人才、产业链等相关方面资源,组建了多元化股权设置的混合所有制公司。各个股东根据自己的特长在新公司中发挥相应作用,从基础运营、资金、市场和技术方面对新公司鼎力支持,以生产要素创新性配置推动公司发展。

(二)对于重资产运行,芯业时代项目评估中重视前期规划,为后期发展预留空间;积极整合产业资源,与上下游产业链相关企业深度合作;多工艺平台积极同步进行技术研发,缩短达到量产时间。

芯业时代项目评估中重视前期规划,为后期发展预留空间。项目计划在厂房建设达到下一代生产线厂房标准,所有动力系统(水风电气)均评估下一代生产线质量需求;生产线工艺设备水准居于国内8吋线前列,投资强度适中,将具有较长的生命周期;项目分期建设,通过前期较少的固定资产投入完成产品研发,提高设备利用率并减少过早的摊销折旧;工艺设备选型时均考虑新材料产品工艺兼容性评估,在后期补充或外协少量特殊需求工艺设备步骤后,可达成8吋新材料产品研发及量产目标。

项目在规划与实施中积极整合产业资源。计划与上下游产业链相关企业进行深度合作,可以直接采用合作方相对成熟的设备投入、技术投入以及产品开发经验,共同面对终端市场需求,有助于控制和优化项目前期资金投入,加快高端产品研发投入进度,获得更高的经济效益。

(三)应对技术风险,芯业时代以高端领域进口替代为目标,在细分领域具有相当的技术优势,通过生产线的科技创新,实现功率半导体技术和产品的追赶。

芯业时代以自有技术升级快速打通生产线,以专有新型结构技术产业化实现功率半导体高端领域进口替代。8吋线核心产品为高性能、高可靠功率器件以及功率集成电路产品,项目产品技术先进、技术基本成熟,产品有较强的议价能力。同时,项目紧紧跟随功率半导体特别是下一代功率半导体发展趋势,提前布局相关领域。

通过生产线的科技创新,实现功率半导体技术和产品的追赶。本项目通过产业链合作的方式,加强和上下游企业的合作,快速完成产品技术创新和技术开发。项目通线初期将尽快进入批量生产,实现自我造血;同时,同步培养电路设计、仿真和工艺能力,后续进一步提升技术与市场竞争力,加快实现高水平科技自立自强。

(四)应对市场风险,芯业时代和客户深度绑定,与客户深度合作,共同对抗市场风险,产学研密切合作增加效益。

芯业时代通过合作协议和客户深度绑定共同对抗市场风险。功率器件属成熟工艺,技术风险可控,通过合作协议和客户深度绑定,化解功率器件的市场风险;其中,车规级功率器件具有相当的技术壁垒、较好的经济效益,是本项目的重点发展方向。

产学研密切合作增加效益。陕西电子集团积极投资先导中心,与西安电子科技大学团队合作,共同开发建设宽禁带中试平台。同时,持续深化与西安电子科技大学团队合作,陆续开发了近20款新材料肖特基二极管和MOSFET产品、IGBT模块。

(五)应对人才竞争,芯业时代项目规划开始启动组建顾问与核心技术团队,专业齐备且有成熟产业经验的核心技术团队可有效缩减项目风险。

芯业时代拥有世界领先的顾问团队,项目国外团队包括意法半导体事业群前总裁和美国德州仪器原首席技术战略官等。针对前沿产品与技术评估,项目组建了国内顶尖的科学家智库团队,包括微电子院士,西安电子科技大学、西安交通大学、成都电子科技大学和清华大学院长级别的专家。芯业时代核心技术团队专业齐备、经验丰富,项目团队具有国内领先、国际一流的芯片产线建设与运营、工艺设备评估、产品工艺开发及良率提升相关经验。

陕西是我国发展半导体产业的摇篮,半导体产业是陕西发展新质生产力的主阵地。振兴陕西半导体集成电路产业,一定要心怀国之大者,抢抓产业发展机遇,坚定信心,奋力赶超,做到思想认识到位、行动落实到位、资源要素到位、考核机制到位的“四个到位”。通过长周期、高效率的耐心投入,陕西省半导体产业一定能够再创辉煌,为奋力谱写陕西新篇、争做西部示范再立新功。

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