厦门半导体产业:一个发光二极管芯片的“梦幻漂流”

在中国半导体芯片产业的地图上,不仅有北京、上海等以历史沉淀和产业经验引领产业的龙头城市,还有合肥、南京等通过大规模“风险投资”发展起来的新星。

也有城市希望在半导体行业有一席之地。前期主要靠某类芯片厂商打基础,后期主要靠政策和资金支持不断完善产业链。厦门就是其中之一。

今年3月,核心思想研究所发布了中国大陆城市集成电路竞争力排行榜,根据产业规模、产业支撑、市场需求、政策支持、创新能力和产业活力六项指标对各城市进行了评分。其中,2020年厦门半导体及集成电路产业产值436.2亿元,排名第15位。

除了厦门电台的发展和电子工业时期电子厂商的集体崛起,与一个叫林秀成的商人有关,他极大地促进了厦门半导体工业的早期发展。

LED“点亮”厦门半导体产业

作为一个技术密集型行业,进入者往往需要有一定的行业积累,在学术界浸淫多年,拥有多项专利或在行业内积累多年经验,才能拿到进入半导体行业市场的门票,成立半导体公司。然而,这种逻辑有时并不适用,例如,对于萨南集团的创始人林秀成来说。

林秀全出生于泉州安溪。他既不是典型的半导体行业先锋,也不是典型的福建商人。林秀全当初决定创业的时候,并没有选择大多数人选择的服装行业,而是靠卖废钢起家。在卖钢的过程中,林秀成结识了三明钢铁厂的老板。符合计划经济背景,林秀成在高利润的钢铁贸易行业赚了人生第一个一百万。

1998年,林秀成和三明钢铁厂在其家乡安溪注册成立福建泉州三安集团有限公司,生产五金和钢材。虽然当时钢铁行业的利润不错,但林秀成不想局限于钢铁行业。他希望三安集团有一些有技术含量的东西。

1999年,首届中国国际高新技术交易会(简称高新技术交易会)在深圳举行。林秀成参加了会议,注意到展览中展示的LED照明与传统照明相比节省了90%的能源,并且LED项目可以以较少的投资获得良好的回报。林秀成决定带领三安集团转向LED行业,成为中国最早的LED企业之一。

向LED转型后,三安集团于2004年将总部迁至厦门,正式转型电子行业,以光电子和LED为主。正是在这个时期,厦门半导体产业的种子开始生根发芽。

一家非典型半导体公司的创始人,在2003年到2008年的五年时间里,带领非典型半导体公司开发出了具有完全自主知识产权的LED芯片。产品在中国航天科技集团公司得到应用,其LED芯片制造技术被列入国家“863计划”项目,填补了我国LED芯片的空白。

也是在2008年,三安光电上市a股,上市当年年收入2.13亿元。经过7年的发展,年收入达到48.58亿元,成为国内LED芯片领域的领头羊,引领厦门乃至全国LED产业向前发展。

三安集团迁至厦门后,赣兆光电、晶宇光电等LED芯片公司纷纷在厦门扎根。相关数据显示,到2015年,厦门整个LED照明产业链已形成700亿元的产业规模,LED外延片总产量占国内总量的60%以上,连续多年位居世界第一。

一个小小的LED芯片点亮了厦门的半导体行业。

从荒原到高地

如果LED产业是厦门半导体产业从无到有发展的前奏,厦门真的会集中精力发展半导体产业,大概在2016年左右。

2016年6月,厦门发布《厦门集成电路产业发展规划纲要》,目标是到2025年,全市集成电路产业产值达到1500亿元,集成电路产业支撑的信息技术产业及相关产业规模超过4500亿元,从而构建完整的产业生态,成为全国集成电路产业发展的重点集聚区之一。

同年12月,厦门半导体投资集团有限公司成立,专注于半导体产业的投资、并购和资本运营,是厦门产业市场化的助推器,将大力发展半导体产业。

在产业发展规划纲要和专业投资监管加持下,厦门半导体产业稳步发展,田芸半导体等本土企业落地生根,同富微电子、兰斯微、紫光展锐等企业与厦门合作加持。当国内很多未完成的芯片项目陆续见诸报端时,厦门的半导体项目没有一个半途而废,继续稳步推进。

同时,厦门在2016年之前吸引了很多台湾省的企业和人才,最典型的就是台湾省联华电子与厦门市人民政府和福建电子信息集团的合作。

2014年,台湾省联华电子与厦门民政局、福建电子集团共同出资62亿美元成立厦门第一晶圆代工厂。相关报道显示,厦门连欣于2016年11月正式运营投产,可提供28纳米POLYSION和HKMG工艺技术,收率高达95%,属国产

28 纳米良率最高的 12 英寸晶圆厂。

厦门联芯发展历程,图片源自厦门联芯官网

此前,雷 锋网在《谁是芯片晶圆厂“基建狂魔”? 》一文中曾分析过,台积电在南京成功落地建设晶圆厂,一举拉动了整个半导体上下游产业链迅速向南京聚拢,这一效应对厦门而言同样适用。厦门联芯建成后,发挥集聚效应,带动相关配条项目落户厦门火炬高新区,包括泛林半导体、KLA、ASML、应用材料等知名设备厂商配套项目,还包括星宸科技、优讯高速、智多晶电子、云知声等 IC 设计公司的落地。

目前,厦门市已经建设火炬高新区、海沧台商投资区、自贸区湖里片区三个集成电路重点聚集区,初步形成涵盖集成电路材料、设备、设计、制造、封测以及应用的完整产业链。此外,厦门还获批建设“芯火”双创基地、设立海峡两岸集成电路产业合作试验区。

厦门集成电路产业几乎是在集中的 4 年时间里从“荒原”到“高地”,且在全国集成电路产业发展排名中拥有不错的名次。那么,厦门的半导体产业接下来会向什么方向发展?

第三代半导体蓄势待发

2019 年 8 月,厦门市科技局发布《关于做大做强高科技高成长高附加值企业三年行动计划》,首次提出“集中资源培育柔性电子、新型显示、第三代半导体、高端装备、先进材料、新一代人工智能、集成电路设计、云服务、数字诊疗装备和新型药物、新兴海洋科技等十大科技密集型未来产业”。

其中,第三代半导体和集成电路设计属于半导体产业发展的重点,是厦门半导体产业未来的重要发展方向。

在集成电路设计产业方向上,中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长、清华大学教授魏少军在接受《厦门日报》采访时针对厦门发展集成电路设计产业提出两点建议,一是强链补链,通过加大对集成电路设计业的支持力度,拉动上游发展,满足下游需求,增强产业链配套;二是推动省内联动、区域合作,吸引中国台湾地区优质的集成电路设计企业来厦发展。

集成电路设计是产业链上的重要一环,其因轻资产的特点,对于那些想要发展集成电路产业且土地珍贵的一线城市来说,无疑是最好的选择,因此北京、上海等城市的芯片设计能力显著,其他城市难以与之竞争。

第三代半导体是比第一代、第二代半导体更具优势的半导体材料,在禁带宽度、电子迁移率以及导热率等方面具有优良的物理学性能,应用覆盖光电子、射频通信等领域,随着 AI、5G 通信的兴起,近几年成为我国发展的重点。

如果要打造更有特色的集成电路产业,第三代半导体更有可能成为厦门半导体的特色。

此前,国家第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长吴玲在接受媒体采访时表示,厦门第三代半导体产业已具有一定基础,三安光电、乾照光电、士兰明稼等 LED 龙头企业正加速往第三代半导体转型升级。厦门市发展第三代半导体产业,一方面可以丰富半导体产业的内涵和外延,另外一方面可以构建具有厦门特色的未来产业和自主知识产权,前瞻思维和战略眼光必将让厦门跻身我国第三代半导体产业的第一方阵和排头兵。

事实上,厦门从 2012 年就已经抢先布局第三代半导体碳化硅产业链。

2012 年,瀚天天成在厦门建成了我国第一家提供产业化量产 3 英寸和 4 英寸碳化硅半导体外延晶片的生厂商,2014 年实现 6 英寸碳化硅外延晶片投产,成为国际上仅有的 4 家碳化硅外延晶片生产商之一。

之后有芯光润泽、士兰明镓等公司也在厦门建设碳化硅产线,前后项目投资将近 100 亿。

虽然国内不少地方都在布局第三代半导体,由于氮化镓外延原本就是 LED 的关键制程,原来的 LED 企业已经拥有完整且成熟的氮化硅平台,因此拥有完整 LED 产业链的厦门在发展第三代半导体上更具先天优势。

在 LED 企业转型的大潮下,厦门第三代半导体蓄势待发。

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