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【芯版图】广州、深圳、东莞、珠海四箭齐发,大湾区第三代半导体产业野心初现

来源:爱集微

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#芯版图#

04-10 13:20

芯版图——探究国内集成电路布局“版图”,跟踪产业最新走向。

集微网消息,广东是电子信息产业大省,粤港澳大湾区是中国消费类电子产品和通信类产品最大的生产基地。

战略性新兴产业作为制造业高质量发展的重要载体、抓手和手段,是粤港澳大湾区建设中的重点任务之一。

伴随粤芯12英寸晶圆项目落地投产,大湾区集成电路产业链上下游得以串联,“大湾区一日半导体产业圈”雏形已现,成为广州发展集成电路产业的关键着力点。

大湾区集成电路产业逐步成熟,第三代半导体成亮点

作为电子信息大省,广东发动发展集成电路产业有其先天优势。

据此前官方数据,广东半导体与集成电路、高端装备制造、智能机器人、区块链与量子信息、前沿新材料、新能源、激光与增材制造、数字创意、安全应急与环保、精密仪器设备等十大战略性新兴产业集群2019年营业收入合计达1.5万亿元,集聚效应初步显现。

广东发展集成电路,聚焦哪些细分领域?在《广东省人民政府关于培育发展战略性支柱产业集群和战略性新兴产业集群的意见》中,对于广东发展集成电路产业集群有更深一步的阐释。

“积极发展第三代半导体芯片,加快推进EDA软件国产化,布局建设较大规模特色工艺制程生产线和先进工艺制程生产线,积极发展先进封装测试。以广州、深圳、珠海等为核心形成两千亿级芯片设计产业集群,做强广州、深圳特色工艺制造,加快深圳、珠海、东莞等第三代半导体发展。建成具有国际影响力的半导体与集成电路产业聚集区。”

广州、深圳、珠海以及东莞,正是大湾区内几座重点城市。

粤港澳大湾区由香港、澳门两个特别行政区和广东省广州、深圳、珠海、佛山、惠州、东莞、中山、江门、肇庆九个珠三角城市组成,总面积5.6万平方公里。粤港澳大湾区建设是中国政府实施的重大区域发展战略。

“十四五”蓝图上,粤港澳大湾区未来5年将与北京、上海一道,形成三个国际科技创新中心,从南到北串成一线,成为辐射带动全国科技发展和自立自强的骨干支撑。

此前《广东省人民政府关于培育发展战略性支柱产业集群和战略性新兴产业集群的意见》中也指明了未来广东新兴产业发展思路——紧紧抓住建设粤港澳大湾区和支持深圳建设中国特色社会主义先行示范区重大机遇,促进产业由集聚发展向集群发展全面提升。

而在2020年2月发布的《广东省加快半导体及集成电路产业发展的若干意见》中也指出,要抓住建设粤港澳大湾区国际科技创新中心的有利机遇,积极发展一批半导体及集成电路产业重大项目。

广东的第三代半导体产业,也早有提及。

《广东省加快半导体及集成电路产业发展的若干意见》中提出,广东将大力发展第三代半导体芯片,前瞻布局毫米波芯片、太赫兹芯片等。在材料及关键电子元器件方面,将大力发展氮化镓、碳化硅、氧化锌等第三代半导体材料。

2020年9月,广东省政府发布了20个战略性产业集群的行动计划,广东将设置首期规模达到200亿元的半导体及集成电路产业的投资基金,每年并投入不低于10亿元,支持半导体与集成电路领域技术创新,就基于氮化镓等前沿新材料的第三代半导体和先进封装技术等方向开展关键核心技术攻关,在未来五年打造湾区芯片半导体产业链。

从产业链角度来看,大湾区高度集中了华为、中兴、OPPO、vivo、比亚迪、南车、大疆等一批在全球有重要影响力的终端厂商,为其第三代半导体发展提供了丰富的下游应用场景。

大湾区如何聚焦第三代半导体产业?被官方政策重点提及的“深圳、珠海、东莞”三地,第三代半导体产业又如何谋篇布局?

深圳:坪山区第三代半导体产业集聚区

深圳是国内第三代半导体发展排头兵之一。2019年深圳印发的《进一步推动集成电路产业发展行动计划(2019-2023年)》中,就重点提及了第三代半导体。该政策中表明,要进行第三代半导体培育工程,加快培育第三代半导体。

为了加快第三代半导体发展步伐,深圳市已相继成第三代半导体器件重点实验室、深圳第三代半导体研究院、清华大学(深圳)研究院第三代半导体材料与器件研发中心。

深圳第三代半导体研究院于2018年3月底成立,并于当年10月正式落户深圳龙华区,是深圳市的十大基础研究机构之一,深圳市政府计划五年内投入30亿以上的资金支持。

南方科技大学在建校初期2011年左右就开始进行第三代半导体研究,在深圳市的统一规划部署下,建立了“第三代半导体重点实验室”,也成立了广东省GaN器件工程技术中心,并有总面积1200平米的专用实验超净间,以及皮米尺度上的基础和应用研究中心,可用以支持第三代半导体器件的先导研发。此外,南科大开创的《第三代半导体材料与器件》等相关课程,面向本科生与研究生开课。

2020年1月,广东省第三代半导体技术创新中心在深圳龙华区签约揭牌。广东省第三代半导体技术创新中心是以深圳第三代半导体研究院为依托,经广东省科学技术厅批复成立的省级技术创新中心。

从地理区位来看,坪山区为深圳第三代半导体产业的优先发展区域。深圳市已经在坪山设立第三代半导体(集成电路)未来产业集聚区,集聚区由位于坪山高新区西部的核心区和东北部的拓展区组成,总规划用地面积5.09平方公里。现已集聚中芯国际、基本半导体等多家集成电路和第三代半导体领域的核心企业。

在2018年,坪山专项发布了《坪山区关于促进集成电路第三代半导体产业发展若干措施》,从资金支持、信贷融资、用地保障、用房支持、落户奖励等多维度给予企业扶持。

2020年6月,深圳坪山半导体产业园项目开工。该项目计划实施“工改工”提容,将园区的企业集聚在第三代半导体上下游产业链上。

2021年1月18日,“青铜剑第三代半导体产业基地”奠基仪式在深圳坪山举行,青铜剑第三代半导体产业基地是深圳市2020年重大项目,占地8073.79平方米,总建筑面积近5万平方米,预计2022年底完工。青铜剑科技控股的基本半导体也是国内第三代半导体行业领军企业,专业从事碳化硅功率器件的研发与产业化。

东莞:首抓知识产权,松山湖第三代半导体积累深厚

被称为“世界工厂”的东莞,是大湾区重要节点。

2015年东莞成立第三代半导体产业专利联盟,并且推出“第三代半导体专利导航与创新服务平台 ”,这是国内首个专门针对第三代半导体产业而设立的专利服务平台。

在科研力量上,东莞则拥有北京大学东莞光电研究院。

2012年,北京大学与东莞市政府共同组建北京大学东莞光电研究院。2013年,北京大学东莞光电研究院在松山湖正式奠基。

按照规划,北大东莞光电研究院主要以第三代半导体材料与器件技术的研发为核心,建设科技创新、科技成果转化、高科技产业孵化和人才培养等4大基地和半导体照明技术、激光器与显示技术、电力电子功率器件技术、太阳能光伏技术、光电精密仪器设备和公共检测服务6大研发平台。

中镓半导体、中图半导体皆是光电研究院孵化的企业。2019年,中镓、中图与北京大学团队共同完成的“氮化物半导体大失配异质外延技术”荣获国家技术发明奖二等奖。

中镓半导体官网介绍,公司已建成国内首家专业的氮化镓(GaN)衬底材料生产线,制备出厚度达1100微米的自支撑GaN衬底,并能够稳定生产。

中图半导体是一家面向蓝宝石上氮化镓(GaN on Sapphire)半导体技术的专业衬底材料供应商。起目前主要产品包括2至6英寸图形化蓝宝石衬底(PSS)、图形化复合材料衬底(MMS),主要应用于照明、显示、背光源、Mini/Micro LED、深紫外LED等领域。今年3月,中图科创板IPO获受理,募资10亿元投建Mini/Micro LED衬底等项目。

作为东莞集成电路产业集聚区,松山湖在第三代半导体的布局远不止于光电研究院。

早在2016年9月,中国第三代半导体南方基地在东莞松山湖启动,这是国家继北京顺义基地之后在全国设立的第二个第三代半导体产业基地。

产业园以广东东莞松山湖作为第三代半导体联合技术核心区,整合周边地区产业发展空间,围绕光电产业、电力电子应用产业、微波射频应用产业、激光产业等四大产业,以消费类电子、节能照明、移动通信、电动汽车、智能电网、轨道交通、智能制造和新能源等应用行业为主要发展产业方向。

2017年12月,松山湖材料实验室启动建设,2019年第三代半导体材料与器件团队进驻松山湖材料实验室。该团队以研发具有优异杀菌效果的高功率AlGaN基深紫外UVC-LED为目标,涵盖了上游材料外延与发光区量子结构设计/制备、中游芯片设计/制备、下游器件模组封装等全产业链范围,建立了一条具有小规模产业化能力的中试生产线。

为实现从产品到商品的转型,第三代半导体材料与器件团队和实验室联合成立 “中紫半导体科技(东莞)有限公司”。

2018年6月,广东省首个第三代半导体制造业创新中心“宽禁带半导体材料、功率器件及应用技术创新中心”在松山湖成立。该创新中心由广东省科技厅、东莞市政府支持及引导,易事特、中镓半导体、天域半导体、松山湖控股集团、广东风华高科股份有限公司多家行业内知名企业共同出资发起设立。

2019年11月,广东省第三代半导体技术创新中心东莞基地在松山湖揭牌。

珠海:中国首条8英寸硅基氮化镓生产线

中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明曾表示,珠海有相当好的产业基础、土壤肥沃,在产业链里应聚焦智能制造和芯片设计领域,在大湾区打造继长三角和京津冀之后的半导体产业的第三个极点。

珠海第三代半导体产业,聚焦于英诺赛科8英寸硅基氮化镓生产线。

英诺赛科(珠海)科技有限公司是2015年12月由美国英诺赛科集团与珠海市高新创投等共同发起成立的半导体企业,一期项目坐落于珠海市高新区,共投资10.9亿元。英诺赛科采用IDM模式,集研发、设计、外延生长、芯片制造、测试与失效分析为一体,成功打造硅基氮化镓全产业链平台。

2017年11月9日,英诺赛科自主研发的中国首条8英寸硅基氮化镓生产线在珠海正式通线投产。目前产线运转稳定,产品持续出货中。

英诺赛科“InnoGaN”氮化镓功率器件产品出货已达数百万颗。而低压氮化镓产品已取代美国EPC 公司产品,成为中国领先的激光雷达企业禾赛科技的供应商。

2021年1月21日在珠海举行的签约仪式上,英诺赛科科技有限公司和ASML公司达成批量购买高产能i-line和KrF光刻机的协议,用于制造先进的硅基氮化镓功率器件。

英诺赛科将在今年第二季度搬入首批光刻机,这是第三代半导体领域首次量产应用先进的ASML TWINSCAN(双工件台)光刻技术。

2020年《珠海市大力支持集成电路产业发展的意见》中也提出,支持8英寸硅基氮化镓外延与芯片大规模量产生产线增资扩产,迅速形成规模生产能力,打破阻碍珠海集成电路产业发展的瓶颈。

广州:南沙第三代半导体全产业链

除深圳、东莞、珠海以外,广州第三代半导体产业也是大湾区上重要一环,其中,广州南沙已形成第三代半导体全产业链。

南沙已形成千亿级汽车产业、装备制造产业、船舶及海洋工程装备产业等战略新兴产业集群为支柱的现代工业体系,并在第三代半导体领域形成了多项关联产业布局。

早在2018年,南沙汽车产业产值规模已突破千亿元大关。广汽丰田新能源整车项目、恒大新能源汽车产业园、广汽蔚来 “三辆整车”将为南沙奠定数千亿规模的整车制造基础。核心零部件领域,南沙已引进日本电装、日本卡耐电池、英国Protean电机、德国Hofer动力等一系列关键零部件项目落户。

在产业加持下,南沙发展第三代半导体思路也尤为明确:重点瞄向新能源汽车、充电桩、光伏逆变、轨道交通、能源互联网、消费电子等方向,全链条布局第三代半导体,同时深化主机厂商合作,以汽车半导体为切入点带动第三代半导体发展和应用。

2018年9月,广东芯聚能半导体有限公司签订投资协议落户广州南沙,2019年9月,在广州南沙举行奠基活动。项目总投资达25亿元,第一阶段将建设用于新能源汽车的IGBT和SiC功率器件与模块生产基地,第二阶段将面向新能源汽车和自动驾驶的汽车功率模块、半导体器件和系统产品。

2020年7月8日,南砂晶圆碳化硅单晶材料与晶片生产项目在广州南沙区动工。该项目总投资9亿元,将开展碳化硅单晶材料研发、中试等工作,达产后年产各类衬底片和外延片共20万片。

2020年11月,广州市南沙区第三代半导体创新中心正式揭牌成立。广东芯聚能半导体有限公司、广东晶科电子股份有限公司、广州南砂晶圆半导体技术有限公司、恒大新能源汽车(广东)有限公司、山东大学新一代半导体材料研究院、第三代半导体产业技术创新战略联盟代表6家首批发起单位共同签约。

2020年12月,《广州南沙新区(自贸片区)促进新一代信息技术产业发展扶持办法》发布,提出扶持第三代半导体、集成电路等领域。

目前南沙已形成以晶科、爱思威为代表,以联晶智能、芯聚能为龙头的从晶圆生产到芯片设计、封装及应用的第三代半导体全产业链,正在积极促进第三代半导体与新能源汽车产业的融合创新。

近年来,南沙持续加强对第三代半导体的政策支持,出台《广州市南沙区新一代信息技术产业发展扶持办法》,优先支持面向新能源汽车核心部件和人工智能的先进半导体产业技术研发和产业集群发展,力争将南沙打造成国内重要的第三代半导体应用创新示范区和产业集聚区。

南沙正完善《南沙第三代半导体产业发展规划》,未来,南沙还将构建“以新能源汽车应用为牵引,半导体照明为龙头,电力电子为主导”的第三代半导体产业创新发展高地。(校对/图图)


责编: 小北

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