这是一个具有里程碑意义的事件：2016年7月28日，中芯长电半导体有限公司在江苏省江阴市宣布该公司中段硅片加工一期规模量产，二期项目启动，同时14nm中段硅片加工进入量产。
其中，一期项目28nm凸块(bumping)已具备2万片/月规模，标志着该公司一期项目建设顺利完成，中国第一条专门针对12英寸高端芯片市场的凸块生产线建设成功。而14nm凸块加工开始进入量产阶段，使中国大陆的半导体制造能力跨入到14nm时代。
图：中芯长电二期项目启动仪式。
为什么出现了中段硅片加工？
传统上，在IC设计公司或IC设计服务公司完成了IC设计工作后，接下来就直接进入到制造和封测阶段。对于目前大部分采用Fabless业务模式的时代，制造的主体将在代工厂(Foundry)完成。
而当半导体进入到28nm，以及更小的工艺节点后，制造的复杂度使凸块或其他连接方式开始从传统的制造过程中分离开来，其即被称为中段硅片加工。
凸块（bumping）是倒装芯片以及未来3D晶圆级封装技术的基础，也是先进的半导体制造前段工艺良率测试所必需的。随着高密度芯片需求的不断扩大，以及28nm、14nm等先进IC制造工艺的大量采用，终端芯片对凸块加工的需求急剧增长。
图：中段硅片加工的形成。
一颗棋子，但布了个大局
那么，该28nm和14nm凸块加工能力形成的意义何在？
我可以说中芯国际和长电科技用了一颗棋子，但布了个大局。
相对于Foundry在纳米时代的巨额投入，中芯长电中段加工的投入可谓是一颗棋子，但却布了使中国大陆半导体制造产业链拉响进入14nm号角的大局。
从产业链的层面来看，在中国，中芯国际(SMIC)代表着目前最先进的硅片前端制造能力，加上中芯长电的中段制造能力，以及位于后段的长电科技（大规模封测能力）和星科金朋（先进倒装芯片能力），使中国大陆的制造和封测产业链在上海和江苏江阴的小地理区域内完全成形。
这样，对于一些先进IC设计公司而论，该布局打破了以前必须在海外进行凸块制造的局面，而在这个小地理区域内即可实现，将有效地控制晶圆转运和运输成本。
从国家发展策略的层面上看，中芯长电率先在中段硅片制造跨入14nm技术节点产业链，标志着中国集成电路企业有能力在中段硅片制造环节紧跟世界最先进的量产工艺技术节点水平，为确保实现《国家集成电路产业推进纲要》规划的产业目标打下了坚实基础。
《纲要》明确了到2020年集成电路产业发展的阶段目标：集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小，全行业销售收入年均增速超过20%，企业可持续发展能力大幅增强。移动智能终端、网络通信、云计算、物联网、大数据等重点领域集成电路设计技术达到国际领先水平，产业生态体系初步形成。16/14nm制造工艺实现规模量产，封装测试技术达到国际领先水平。中芯长电有机会发挥纽带作用，与前段硅片制造和后段封装测试一起，推动集成电路高端制造产业链整体技术的提升，增强综合的竞争力。
中国半导体行业协会执行副理事长徐小田认为，中芯长电在短时间内实现了芯片制造中段的量产，填补了行业中的技术空白，为产业发展、技术进步做出了贡献。“芯片产业是一个绿色环保的高科技产业，只有开放、合作才能推动中国企业和世界其他的芯片制造企业同发展。”他表示。
欣赏中芯国际和中芯长电董事长周子学博士在宣布仪式上所表述的，“得益于早期的规划和高瞻远瞩，我们已取得阶段性的成功，现在看当时的决策是正确的。”不仅仅是中芯长电，你可以联想一下2014年底星科金朋被收购案和本次量产的因果关系。
图：中芯国际和中芯长电董事长周子学博士。
高效、高质量建设的典范
为配合中芯国际最先进的28纳米工艺技术的量产，也为了与中国领先的后段封装测试公司携手建设本土完整和先进的集成电路制造产业链，提升整体技术水平、增强竞争优势，中芯国际与长电科技于2014年2月20日于上海宣布合资中国第一条专门的12英寸凸块中段加工生产线。2014年8月8日，中芯国际与江阴市、江阴高新技术产业开发区签署协议，宣布项目落地江阴高新区。
中芯长电半导体（江阴）有限公司于2014年11月在江阴高新区注册成立，是全球首家采用集成电路前段芯片制造体系和标准，采用独立专业代工模式服务全球客户的中段硅片制造企业。以先进的12英寸凸块和再布线加工起步，公司致力于提供世界一流的中段硅片制造和测试服务，并进一步发展先进的3D系统集成芯片业务。
公司先后获得中芯国际、长电科技、国家集成电路产业投资基金和美国高通公司的投资，注册资本金总计达到3.3亿美元，规划总投资12亿美元。公司现有员工截至7月初为282人。
“我们于2015年9月16日完成了第二轮融资，总共有2.8亿美元。投资人除了中芯国际和长电科技以外，还有国家集成电路产业投资基金和美国高通公司作为新的投资人加入。所以，大家可以看到我们的投资人基本上覆盖了从客户到产业链的几个重要环节。”中芯长电CEO崔东说，“当时中芯国际启动这个项目主要是出于三个目的：一是直接配合中芯国际28纳米硅片凸块量产的需要，这是我们公司短期要实现的目标；二是完善产业链，增强综合竞争力。三是从产业发展、技术发展趋势的角度，经过分析判断以后，我们认为2.5D和3D IC是很好的产业突破方向，市场规模也足够大，这是值得前段大力投资、再进一步去推动发展的重要方向。我们一开始就确立一个目标，要追求的产业地位：高起点、快速度、大规模地建设有世界先进水平的中段3D IC制造和研发基地。”
图：资金来源。
值得称赞的是其高效和高质量的建设进度。中芯长电仅用了一年多的时间完成了无尘室建设、设备采购、工艺调试、产品验证等，于2016年1月份开始为世界一流客户提供加工服务，并于2016年6月达到规模量产，实现了高水准、快速度建设的初期目标。设计产能为每月5万片凸块加工能力，目前凸块加工产能已达到2万片，以及2.5万片以上的硅片电性能测试能力。
得益于高起点定位，中芯长电是极为少见的能够在项目一建成就能够为国内外一流客户提供加工和服务的公司，14nm量产，更标志着公司具备了为世界一流客户提供中段硅片加工服务的能力。中芯长电在凸块加工工艺上，不仅实现了业界一流的生产良率，并在高密度铜柱凸块的寄生电阻控制等关键技术指标上，达到业界领先水平，形成了独特的竞争优势。
图：一期项目的成绩。
“今年1月份开始我们已经合作了半年，效果非常不错。目前出货稳步增长，规模不断扩大，良率和供应稳定上都能够做到行业领先的水平，可以说顺利实现了量产起飞，也获得了中芯和国内外一流客户的认可。相信中芯长电在起步阶段打下的这个良好基础以及建立起来的信誉，会帮助公司实现更大的业务目标，取得更大的业务发展空间。”中芯国际CEO邱慈云博士肯定了中芯长电的成绩，“我们很高兴地看到在很多方面已经证明了它存在的价值，形成了产业链优势。开阔渠道，会让更多的国内外客户来中芯长电进行芯片加工。”
图：中芯国际CEO邱慈云博士为中芯长电CEO崔东颁发纪念品。
下一步的规划
该公司一期生产厂房为租赁长电科技厂房改造而成。二期项目将由中芯长电公司自建，项目占地共273亩，将建设三个先进的硅片加工厂，从事先进的中段硅片和3Ｄ系统集成芯片研发和制造。二期项目建设，将确保公司有条件进一步扩大产能规模，在一期项目顺利起步的基础上，巩固行业地位，更好地为国内外高端客户提供持续稳定的量产保证。二期项目建设，仍将继续按照产业链协同发展的战略，结合长电科技、星科金朋的业务计划，来周密地规划。
图：崔东在其二期项目规划图前。
中芯长电的定位十分明确：面向12英寸高端芯片制造。仪式之后，中芯长电与美国高通公司共同宣布：中芯长电开始为美国高通公司提供14nm硅片凸块量产加工。这是中芯长电继规模量产28nm硅片凸块加工之后，工艺技术和能力的进一步提升，中芯长电由此成为中国大陆第一家进入14nm先进工艺技术节点产业链并实现量产的半导体制造公司。
美国高通公司全球运营高级副总裁陈若文博士在仪式上表示：“中芯长电14nm凸块加工对于美国高通公司来说非常重要，并且其已开始量产，这说明中芯长电在中段凸块加工的先进工艺技术上已达到了世界一流的制造水准。我们乐于与中芯长电合作，加强我们在中国半导体供应链的布局，这体现了我们支持中国本土集成电路制造产业的承诺，并有助于我们更好地服务中国客户。”
Qualcomm的早期投资介入和成为首批用户为该项目做了一个很好的注释。去年Qualcomm对中芯长电资本注入的意向，不仅仅是有助于中芯国际继续扩增28nm产能，为消费者带来性能优异的“中国制造”骁龙410处理器，还着眼于提升中国芯片企业在全球的竞争实力。
无疑，中国本土的高端芯片设计公司也将获益。来自海思、ZTE、联芯的代表也应邀参与了本次仪式。
图：中芯长电二期规划详图。
不仅仅是凸块工艺
凸块工艺是中芯长电的第一步，预计未来将发展和补充发展中段工艺的其它两种方式：RDL和硅穿孔。
RDL是一种再布线技术，将满足更微细线宽硅片的需求。而“硅穿孔则更面向3D封装技术，是未来先进晶圆级3D封装所需求的技术。这种堆叠封装在硅片设计的阶段就必须考虑，而且会得益于晶圆级直接制造的优势。我们可以预测未来可制造性设计的重要性将日趋重要。”中芯长电生产运营副总裁李建文表示。
图：未来工艺的规划。
在仪式结束后，现场参观了中芯长电的一期厂房，绝大部分采用了进口设备，一楼为制造层，二楼为测试层，三楼归属于星科金朋。
“相对于28nm，14nm的难度会加大。一方面前端制造会进入到FinFET工艺，另一方面材料也会发生改变，导致漏电、寄生电阻、静电敏感性等参数的变化。”李建文解释到，“我们的策略还是由国际厂商做起，再扩展到其它客户。预计在未来的3至6个月的时间，会看到来自中国本土设计公司的芯片。”
中芯长电打响了中国大陆半导体制造业进入到14nm的第一炮。（全文完）
