集成電路(IC)產業具有高投入、高風險、高技術的特征,這決定了它的發展必然是一個充滿艱辛和變數的歷程。1965年我國第一塊集成電路研制成功,比國際上僅僅晚了7年。但在十年動亂期間,由于企業應有的生產條件和設施受到破壞,產業發展違背科學規律,加之國際上的技術封鎖與禁運,拉大了我國IC技術和產業與國際水平的差距。改革開放之前,我國IC工業仍處于分散的、手工式的生產狀態。30年的改革開放帶來了我國經濟社會的深刻變化,也為我國IC產業的發展注入了新的生機與活力。
開拓之路充滿坎坷
在20世紀80年代初,國務院制定了中國集成電路發展規劃,然而,由于過去的長期封閉和對國際情況缺乏了解,行業中出現了重復引進和過于分散的問題,全國有33個單位不同程度地引進了各種集成電路生產線設備,最后真正建成投入使用的只有不多的幾條線。1989年2月,我國召開IC產業發展戰略討論會,明確了重點建設華晶集團公司、華越微電子有限公司、上海貝嶺微電子制造有限公司、上海飛利浦半導體公司及首鋼日電有限公司等5家主干企業。但是,直到1995年,我國在世界集成電路產量和銷售額中的比例還不到1%,與世界先進國家的差距被拉得更大了。
1995年,“908工程”6英寸生產線開始建設,1998年1月通過對外合同驗收,這條從朗訊科技公司引進的0.9微米的生產線是中國第一條6英寸芯片生產線。通過908工程的實施,北京集成電路設計中心等18個單位作為908工程項目的承擔單位得到了發展,中國集成電路設計產業開始起步。但是行動的遲緩,削弱了該項目對于我國集成電路產業乃至信息制造業所應發揮的推進作用。1999年2月,“909工程”建成投產,技術水平達到0.35微米-0.24微米,生產的64兆和128兆SDRAM存儲器達到了當時的國際主流水準。“909”工程是中國第一條8英寸深亞微米生產線,它的建成投產,標志著中國集成電路大生產技術邁入了8英寸、深亞微米的國際主流水平。
自2000年開始,中國集成電路產業進入一個快速成長的新時期。2000年6月24日國務院發布了《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》(國發18號文),2001年9月20日,國務院又以國辦函[2001]51號函的方式,對集成電路產業政策作了補充和完善。18號文件從鼓勵產業發展、稅收減免、投資優惠、進出口政策、加速設備折舊、支持研究開發、加強人才培養、鼓勵設備本地化以及知識產權保護等方面對集成電路實施了優惠政策。據不完全統計,從2000年到2007年,投入到我國集成電路產業的資金達到290億美元左右。這一階段的投資總額約為我國集成電路產業2000年以前30多年間投資總和的9倍。大量資金的投入,直接帶動了近幾年我國集成電路產業規模的迅速擴大和技術水平的較快提高。
從2000年開始,信息產業部領導實施了“中國芯”工程,大力扶持國內具有自主知識產權IC產品的研發。科技部在863計劃中安排了集成電路設計重大專項。在863計劃集成電路設計重大專項的實施中,北京、上海、無錫、杭州、深圳、西安、成都等7個集成電路設計產業化基地的建設取得了重要進展。
產業發展取得巨大成就
1998年,我國集成電路產量為22.2億塊,銷售規模為58.5億元。到2007年,我國集成電路產量達到411.7億塊,銷售額為1251.3億元。10年間產量和銷售額分別擴大18.5倍與21倍之多,年復合增長率分別達到38.3%與40.5%,銷售額增速遠遠高于同期全球年均6.4%的增速。
經過30年的發展,我國已初步形成了設計、芯片制造和封測三業并舉、較為協調的發展格局,產業鏈基本形成。2001年我國設計業、芯片制造業、封測業的銷售額分別為11億元、27.2億元、161.1億元,分別占全年總銷售額的5.6%、13.6%、80.8%,產業結構不盡合理。最近5年來,在產業規模不斷擴大的同時,IC產業結構逐步趨于合理,設計業和芯片制造業在產業中的比重顯著提高。到2007年我國IC設計業、芯片制造業、封測業的銷售額分別為225.5億元、396.9億元、627.7億元,分別占全年總銷售額的18.0%、31.7%、50.2%。
半導體設備、材料的研發和生產能力也不斷增強。在設備方面,100納米等離子刻蝕機和大角度離子注入機等設備研發成功,并投入生產線使用。隨著國產太陽能電池制造設備的大量應用,近幾年國產半導體設備銷售額大幅增長。在材料方面,已研發出8英寸和12英寸硅單晶,硅晶圓和光刻膠的國內生產和供應能力不斷增強。
技術創新能力不斷提高,與國外先進水平差距不斷縮小。從改革開放之初的3英寸生產線,發展到目前的12英寸生產線,IC制造工藝向深亞微米挺進,研發了不少工藝模塊,先進加工工藝已達到80納米。封裝測試水平也從低端邁向中高端,在先進封裝形式的開發和生產方面取得了顯著成績。IC設計水平大大提升,設計能力小于或等于0.5微米的企業比例已超過60%,其中設計能力在0.18微米以下的企業占相當比例,部分企業設計水平已經達到90納米的先進水平。設計能力在100萬門規模以上的國內IC設計企業比例已上升到20%以上,最大設計規模已經超過5000萬門級。
截至2007年年底,國內已建成的集成電路生產線有52條,量產的12英寸生產線3條、8英寸生產線14條。涌現出中芯國際、華虹NEC、宏力半導體、和艦科技、臺積電(上海)、上海先進等IC制造代工企業,這些企業紛紛進入國際市場,融入全球產業競爭,全球代工業務市場占有率超過9%。
把握市場需求是成功關鍵
相當長時期以來,在許多地區發展IC產業中自覺不自覺存在一種傾向,即:以技術為導向,盲目上項目,或片面追求線寬越細越好,而忽略了市場這一產業發展最為重要的要素。從1981年到1985年時期,我國先后引進33條生產線,許多項目一窩蜂上馬,只引進設備未引進技術,通線品種基本上已被市場淘汰,不符合市場需求。部分生產線設備陳舊、不配套,達不到設計能力。再加上項目資金不足,企業管理不善,缺乏消化吸收能力等原因,多數項目不了了之。
同時,實踐告訴我們:沒有永遠不變的產品與技術,只有永遠不斷變化的市場。只有把握住市場變化的脈搏,跟上市場變化的步伐,才能成為真正的贏家。“909工程”投產以來的過程就印證了這一點。該工程從開工建設到投產僅用了18個月。技術檔次從初期的“8英寸、0.35微米”提升到0.24微米。投產后,跟隨國際市場變化,從前期的存儲器生產轉變到目前的芯片代工。
發展IC產業是一項系統工程,支撐這一系統高效運轉至少要包括以下5個方面:第一,資金支持。IC產業是典型的資金密集型產業,要形成規模經濟,需到達一定的投資閾值。隨著技術水平的提升,投資閾值正不斷攀升。同時,為滿足工藝研發、產能擴充和升級換代的需要,集成電路產業還需要持續不斷地投入。第二,市場支持。集成電路企業要想生存下去,必須要生產出符合市場需求的產品,源源不斷地取得來自客戶的訂單,建立一支面向全球市場的銷售團隊與銷售網絡至關緊要。第三,技術支持。要擁有先進的工藝技術,一流的芯片設計能力,擁有一批自主的知識產權和專利。第四,人才支持。要培養一支全球一流的工藝技術、芯片設計和管理人才隊伍,保證技術、產品的不斷創新和企業高效運營。第五,管理支持。產業與企業的管理要從戰略決策、資金管理、物流管理、人才管理等多方面入手。
IC產業是資金密集、技術密集、人才密集的產業,是高競爭性和高風險的產業。實踐證明,不管是發達國家還是發展中國家,發展集成電路產業都要采取集中力量的辦法,不管是研究開發還是企業生產,都強調合作而不是單打獨斗。因此,“防散”和“治散”仍是今后一個時期我們的重要工作。
2002-2007年中國集成電路市場規模