一本書造就了一個(gè)城市的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
1957年,美國發(fā)布了世界上第 一塊集成電路,國內(nèi)順勢掀起了“硅”研究熱。1958年,天津市決定在瑪鋼廠成立“601實(shí)驗(yàn)所”(注:中國電科46所前身),研制小型發(fā)報(bào)機(jī)、步話機(jī)等。實(shí)驗(yàn)所成立后,首先成立了化學(xué)提純組,開始從石英石中制備硅的實(shí)驗(yàn)研究,他們利用硫——鋁還原法從石英石中制取粉末狀多晶硅。
為了進(jìn)一步熔煉出硅單晶,601實(shí)驗(yàn)所決定成立“物理提純組”,找來了一批物理學(xué)專家。那個(gè)時(shí)候,他們沒有設(shè)備、沒有技術(shù)資料,物理組成員只能擠在幾間平房里面。
后來,物理提純組成員歷經(jīng)千辛萬苦找到了一本俄文版的《半導(dǎo)體冶金學(xué)》。在這本書中,他們終于了解到硅的熔點(diǎn):1414攝氏度。此后數(shù)月,物理組搞定提純設(shè)備、調(diào)整提純火候,終于在1959年9月15日成功拉制出我國*顆硅單晶。
這也成為了天津半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的起點(diǎn)。
01 狂飆的天津
一塊硅單晶開啟了天津的造芯之路。
對于天津來說,1958年是一個(gè)值得記錄的年份。這一年,天津市半導(dǎo)體材料廠就成立了,而后又組建了第三半導(dǎo)體器件廠。當(dāng)時(shí)這些老廠最早由一位老紅軍管理,規(guī)格很高,從鍺單晶、直拉硅單晶再到區(qū)熔單晶,這里幾乎成為中國北方半導(dǎo)體材料的搖籃,也是TCL中環(huán)可追溯的前身。
1985年,天津市第三半導(dǎo)體器件廠也開始了自負(fù)盈虧的改革,曾一度走到破產(chǎn)邊緣。1998年,在沈浩平帶領(lǐng)下,第三半導(dǎo)體器件廠開始和美國ASIMI合作來料加工,要求將進(jìn)口的多晶硅料拉成單晶棒并切成硅片,由此正式開啟了硅片業(yè)務(wù)。1999年,成立于1958年的天津市半導(dǎo)體材料廠和成立于1969年的天津市第三半導(dǎo)體器件廠合并重組,改制為“天津市中環(huán)半導(dǎo)體有限公司(簡稱“中環(huán)半導(dǎo)體”)。
2007年,中環(huán)半導(dǎo)體登陸深交所中小板上市,公司名稱也更名為“天津中環(huán)半導(dǎo)體股份有限公司(簡稱為“中環(huán)股份”)。2020年混合所有制改革落地,引入 TCL 科技成為控股股東。如今,中環(huán)股份以硅材料為主線,形成光伏、半導(dǎo)體雙輪驅(qū)動的模式,已經(jīng)是晶硅材料行業(yè)老將,技術(shù)底蘊(yùn)深厚。
“天津電子儀器廠”是天津半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的另一個(gè)靈魂企業(yè),也始建于1958年,由天津感光膠片廠、天津電子儀器廠、天津制藥廠三家合辦建成,是今天天津市中環(huán)電子儀器公司的前身,公司屬于信息產(chǎn)業(yè)部定點(diǎn)生產(chǎn)電子測量儀器和動態(tài)分析儀器的骨干企業(yè),開發(fā)和生產(chǎn)電子測量儀器及動態(tài)分析儀器。
成立當(dāng)年,天津電子儀器廠試制成功了模擬式電子計(jì)算機(jī)。次年,天津電子儀器廠開始生產(chǎn)紅旗551型模擬計(jì)算機(jī),這是中國人自己的*批模擬計(jì)算機(jī);1965年,天津電子儀器廠自行設(shè)計(jì)、制造成功24階電子計(jì)算機(jī),后通過了國家鑒定。這臺計(jì)算機(jī)可以在幾分鐘內(nèi),就能夠完成幾十個(gè)工人工作幾個(gè)月的計(jì)算任務(wù)。
上世紀(jì)60-70年代,哈軍工南遷,為天津市的電子、計(jì)算機(jī)工業(yè)和天津電子儀器廠的發(fā)展帶來了契機(jī)。彼時(shí),哈軍工新研制的、全國*進(jìn)的晶體管計(jì)算機(jī)也就順便轉(zhuǎn)產(chǎn)天津,由天津電子儀器廠生產(chǎn)。
天津電子儀器廠生產(chǎn)的電子設(shè)備幾乎涵蓋新中國所有國之重器:戰(zhàn)略導(dǎo)彈、核潛艇、東風(fēng)基地、原子彈試驗(yàn)基地。由此,天津成為了新中國軍工電子、計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)基地的歷史地位,進(jìn)而奠定了天津成為新中國第三個(gè)半導(dǎo)體、電子、計(jì)算機(jī)等“四項(xiàng)緊急措施”為主的工業(yè)重鎮(zhèn)——軍工電子重鎮(zhèn)。
經(jīng)歷數(shù)十年的更迭,天津電子儀器廠經(jīng)歷了多次變革,期間又更名過天津電子、天津中環(huán)電子等,也培養(yǎng)過許多技術(shù)嫻熟的產(chǎn)業(yè)工人。在新中國軍工電子做出貢獻(xiàn)的老一輩科學(xué)家、專家以及工人們的心目中,天津電子儀器廠承載著天津半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的無上榮光。為此,大家更是親切地稱它為“天津大電子”。
在這一時(shí)期,天津造就了無數(shù)輝煌,半導(dǎo)體領(lǐng)域手握“601實(shí)驗(yàn)室”和“天津硅”兩張王牌,電子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有天津電子儀器廠獨(dú)占鰲頭。
02 芯片老城也需要休整
“起了個(gè)大早,趕了個(gè)晚集”,這句話放在天津身上十分適用。天津的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖然比較早,但全國聲量不高。
意識到問題后,天津迅速調(diào)整了策略。2014年,《濱海新區(qū)加快發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的意見》及《天津市濱海新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》陸續(xù)出臺。這是繼北京之后第二個(gè)出臺的地方新政,以及設(shè)立專項(xiàng)資金支持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地區(qū)。
規(guī)劃顯示,將設(shè)立2億元專項(xiàng)資金,支持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。預(yù)計(jì)到2020年,集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展格局將在濱海新區(qū)基本形成,設(shè)計(jì)水平達(dá)到14納米,集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量達(dá)到80-100家。濱海新區(qū)成為國家重要的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)示范區(qū)、中國北方集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)區(qū)域。
在這期間,天津察覺到自身集成電路產(chǎn)業(yè)鏈尚且不完備,且整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)展不夠。譬如,在產(chǎn)業(yè)鏈上游材料支持方面,天津現(xiàn)有企業(yè)形成了自己的生產(chǎn)體系和主流產(chǎn)品定位,但在高端產(chǎn)品和技術(shù)方面仍存在短板;在中游制造業(yè)方面,天津半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域涉及集成電路、射頻設(shè)備等產(chǎn)品,且擁有中芯國際、中環(huán)半導(dǎo)體等知名企業(yè)。但天津半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏原創(chuàng)創(chuàng)新,尚未達(dá)到*水平,集中度低,產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)薄弱。
整體來看,天津集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模偏小而且制造業(yè)工藝也比較落后,市內(nèi)的中芯國際4英寸廠工藝為0.35-0.18微米COMS,不僅落后于國際20nm的主流水平,也落后于國內(nèi)28nm的工藝水平。而且,全國銷售收入超過1億元的企業(yè)超過120家,天津市不足5家。
針對自身痛點(diǎn),天津制定了《天津市集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計(jì)劃》,核心是緊緊抓住京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略機(jī)遇推動天津集成電路產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)突破和整體提升,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。該行動計(jì)劃指出,目前天津構(gòu)建起了涵蓋設(shè)計(jì)、封測、制造、裝備和材料的完整產(chǎn)業(yè)鏈條,聚集了中芯國際等50多家集成電路企業(yè),以及多家國家級科研院所,具備跨越式發(fā)展的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
與此同時(shí),天津缺乏半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基金和指導(dǎo)基金的問題也被關(guān)注到了。2017年,天津市財(cái)政出資200億元,設(shè)立天津市海河產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金,引導(dǎo)社會資本投向支柱產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè),推動自主創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化。
其中,天津市海河產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金在半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)中就投入了大量的資金。打造半導(dǎo)體芯片這條產(chǎn)業(yè)鏈的過程中,海河產(chǎn)業(yè)基金聯(lián)合中芯國際、中電科、中環(huán)集團(tuán)、紫光集團(tuán)等龍頭企業(yè)和國內(nèi)外知名投資機(jī)構(gòu),先后成立了十來只母基金。
引入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)企業(yè)68家、中小企業(yè)62家、高新科技企業(yè)81家,實(shí)現(xiàn)首發(fā)上市或并購上市10家,擬上市10家,其中擬在科創(chuàng)板上市4家。
僅僅用了幾年,底子扎實(shí)的天津很快就找回了狀態(tài)。天津是北方集成電路產(chǎn)業(yè)最強(qiáng)的城市之一,也是中國五大集成電路產(chǎn)業(yè)中心之一,2022年1-12月生產(chǎn)各類芯片共計(jì)14.92億片。從集成電路產(chǎn)業(yè)鏈完整性來說,天津絲毫不遜色于上海與深圳。
03 天津的全明星芯片陣容
前有半導(dǎo)體重大項(xiàng)目,后有芯片網(wǎng)紅企業(yè),天津的地位漸漸穩(wěn)了。
在一眾重點(diǎn)企業(yè)中,中芯國際對天津的重要性不可撼動。中芯國際是中國大陸*的晶圓代工廠,擁有多個(gè)12英寸和8英寸晶圓代工廠。而中芯國際天津是中芯國際集成電路晶圓代工業(yè)務(wù)的重要經(jīng)營主體之一。
中芯國際曾在2003年收購了天津摩托羅拉晶圓廠并成立中芯天津。據(jù)悉,中芯國際天津公司注冊資本12.9億美元,由中芯集電100%持股,經(jīng)營范圍包括半導(dǎo)體(硅片及各類化合物半導(dǎo)體)集成電路芯片制造、針測及測試,與集成電路有關(guān)的開發(fā)、設(shè)計(jì)服務(wù)、技術(shù)服務(wù)、光掩模制造、測試封裝等業(yè)務(wù)。在這之后,中芯國際扛起了天津半導(dǎo)體制造業(yè)的大旗。
天津也是紫光集團(tuán)產(chǎn)業(yè)布局的重要落點(diǎn)。2014年,紫光集團(tuán)與天津空港經(jīng)濟(jì)區(qū)簽下《投資框架協(xié)議》,計(jì)劃在五年內(nèi)至少投資50億元,在天津空港開發(fā)區(qū)一期區(qū)域內(nèi),打造總占地面積700畝,規(guī)劃建筑面積約60萬平米,以集成電路產(chǎn)業(yè)為核心的“天津清華紫光科技園”;2018年,作為紫光集團(tuán)“芯云戰(zhàn)略”重要組成部分的紫光云總部正式入駐天津?yàn)I海高新區(qū)。
到了2023年,這類大型項(xiàng)目越來越多。數(shù)據(jù)顯示,天津市安排重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目673個(gè),重點(diǎn)儲備項(xiàng)目182個(gè)。重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目包括:中芯國際集成電路制造及大宗氣體站項(xiàng)目、中芯國際T2/T3集成電路生產(chǎn)線項(xiàng)目、華海清科股份有限公司晶圓再生項(xiàng)目、飛騰芯片研發(fā)平臺改造等項(xiàng)目。
重點(diǎn)儲備項(xiàng)目清單中,包括西青區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目、中科曙光天津產(chǎn)業(yè)基地三期工程等。
其實(shí),還是會存在一定質(zhì)疑的聲音。這些大型半導(dǎo)體項(xiàng)目大多偏制造端,對人才尤其是高端技術(shù)人才的吸引力并不高。當(dāng)我們深入挖掘后會發(fā)現(xiàn),天津也培育了一大批特色的細(xì)分龍頭企業(yè)。
如國內(nèi)處理器龍頭企業(yè)公司海光信息成立于 2014年,總部設(shè)于天津,于 2022 年 8 月在科創(chuàng)板上市。主營業(yè)務(wù)為研發(fā)、設(shè)計(jì)和銷售應(yīng)用于服務(wù)器、工作站等計(jì)算、存儲設(shè)備中的高端處理器,目前擁有海光通用處理器(CPU)和海光協(xié)處理器(DCU)兩條產(chǎn)品線。
海光信息服務(wù)客戶主要來自于電信、金融、互聯(lián)網(wǎng)、交通、教育等行業(yè),其中電信、金融行業(yè)營收占比快速增長。在國產(chǎn)替代大趨勢下,海光信息作為龍頭企業(yè)有望持續(xù)受益于銀行、運(yùn)營商等行業(yè)的信創(chuàng)推進(jìn),進(jìn)而不斷打開成長空間。
值得一提的是,天津是國內(nèi)為數(shù)不多的電子信息互聯(lián)網(wǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈的地區(qū),聚集了飛騰、麒麟、長城、中科曙光等一大批信創(chuàng)龍頭企業(yè),并已經(jīng)在天津成功構(gòu)建了“芯片-操作系統(tǒng)-數(shù)據(jù)庫-服務(wù)器”一整套國產(chǎn)替代生態(tài)鏈條。
再如今年3月,IC測試設(shè)備廠“天津金海通”在上海證券交易所主板上市,成為天津市開年*家上市公司,2023年滬市主板第6家上市公司。
金海通成立于2012年12月,一直專注于全球半導(dǎo)體芯片測試設(shè)備領(lǐng)域,同時(shí)致力于以高端智能裝備核心技術(shù)助力我國半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展。公司主要為知名半導(dǎo)體封裝測試企業(yè)、測試代工廠、IDM企業(yè)(半導(dǎo)體設(shè)計(jì)制造一體化廠商)、芯片設(shè)計(jì)公司等提供自動化測試設(shè)備中的測試分選機(jī)及相關(guān)定制化設(shè)備。公司的產(chǎn)品在集成電路封測行業(yè)有較高的知名度和認(rèn)可度,產(chǎn)品遍布中國乃至全球市場。
總體來說,天津市集成電路產(chǎn)業(yè)已形成初步聚集,覆蓋了設(shè)計(jì)、制造、封測、材料及裝備等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,聚集了一批國內(nèi)、國際知名的領(lǐng)軍企業(yè),具備進(jìn)一步發(fā)展為特色產(chǎn)業(yè)集群的基礎(chǔ)。
天津地區(qū)半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)有中電科、中環(huán)、華海清科、礪鑄智能、海光等,其個(gè)個(gè)都是當(dāng)下該領(lǐng)域在材料、設(shè)備或設(shè)計(jì)方面的標(biāo)桿;產(chǎn)業(yè)鏈中游的企業(yè)有中芯國際,是國內(nèi)規(guī)模*、技術(shù)*進(jìn)的集成電路芯片制造企業(yè);產(chǎn)業(yè)鏈下游有紫光、中環(huán)、美新半導(dǎo)體等,則是半導(dǎo)體應(yīng)用方面的領(lǐng)頭羊。
04 結(jié)語
當(dāng)曲藝之鄉(xiāng)玩起了芯片,是一種怎樣的場景?
電子信息制造業(yè)將以產(chǎn)業(yè)鏈為抓手,天津依托中芯國際大二期等重大項(xiàng)目,在濱海新區(qū)、西青區(qū)、津南區(qū)建設(shè)集成電路制造、裝備、材料、設(shè)計(jì)七大聚集區(qū)。同時(shí),天津還圍繞中芯國際、唯捷創(chuàng)芯、中環(huán)、飛騰、恩智浦等龍頭企業(yè)打造天津市集成電路產(chǎn)業(yè)特色工藝創(chuàng)新等五大生態(tài)聯(lián)盟,吸引外地企業(yè)向天津市轉(zhuǎn)移。
縱使有徘徊、有迷茫,天津的集成電路產(chǎn)業(yè)日漸強(qiáng)大,成為中國五大集成電路產(chǎn)業(yè)中心之一。
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