创新应用带动集成电路产业链全面提升

创新应用带动集成电路产业链全面提升

人工智能、5G通信、自动驾驶、VR/AR……越来越多的新技术、新应用融入到人们的社会生活当中。中国已经成为对新一代电子信息技术最关注,对新产品、新应用接受程度最高,产业发展最快的市场之一。而集成电路作为基础性、先导性、战略性的产业,与新技术与应用的发展是息息相关、相互促进、相互支撑的。要想促进中国集成电路产业的健康快速发展,必须充分发挥中国的电子业制造基地、创新基地优势,以应用为驱动、以产品为中心,推动产业链全面发展。正如中国半导体行业协会副理事长、清华大学微电子所所长魏少军在近日召开的第二届全球IC企业家大会暨第十七届中国国际半导体博览会(IC China2019)发言中指出,未来中国集成电路产业应抓住5G通信、VR/AR、物联网、人工智能与类脑计算、自动驾驶等带来的机遇,积极探索适合中国的集成电路产业模式,以产品为中心重塑中国集成电路产业。

5G、AI芯片亮相

9月3日—5日,“第二届全球IC企业家大会暨第十七届中国国际半导体博览会(IC China2019)”在上海举办。大会上多位嘉宾的演讲围绕5G、AI、自动驾驶、VR/AR等行业热点展开,探讨行业技术与芯片的互动发展。

作为5G商用元年,5G芯片受到各方最大关注。紫光展锐科技有限公司CEO楚庆表示,5G是人类历史上最野心勃勃的网络连接计划,这个庞大的网络甚至可以让地球上的所有石头都连接上网。此外,5G还可以带来更快网络连接速度以及更低的网络时延。5G的发展离不开芯片,紫光展锐是世界范围内少数5家可以提供5G芯片的厂商之一。

高通公司全球副总裁雷纳·克莱门特表示:“5G将会影响到人们生活的方方面面,它会帮助我们实现未来工厂、自动化交通及更可靠的远程医疗。更多可拓展的能力和更加可靠、灵活的系统,人工智能、增强现实、边缘计算,都可以通过5G实现。到2035年的5G经济时代,将会在全球范围内产生12万亿美元的设备、产品和服务,这些都是5G技术推动的,因此整个行业都有非常庞大的增长机会。”

AI同样是当前最热话题之一。北京地平线信息技术有限公司创始人兼CEO余凯将无人驾驶与AI技术紧密联系,将自动驾驶看作车载人工智能计算最具想象力的未来。“一辆自动驾驶车辆平均每天产生600TB~1000TB数据计算,仅2000辆自动驾驶车辆产生的数据量超过2015年我们整个文明社会一天数据用量。”余凯表示。自动驾驶数据的爆炸需要更强大的边缘计算产品接力。余凯因此看好边缘处理器在智能驾驶发展过程中发挥的重要作用。“自动驾驶L1-L5需要的强大算力促使软硬结合创新驱动‘新摩尔定律’的发展。AI处理器的真实性能即将被重新定义。”余凯说。

VR/AR同样是本次活动中被大量提及的热点词汇之一。美光科技高级副总裁兼移动产品事业部总经理拉杰·塔鲁里在接受记者采访时指出,VR/AR要达到优良的用户体验,必须支持高清分辨,否则使用者会感觉头晕,而要达到这样的体验,需要高清晰的传感器、摄像头,高性能处理器、高带宽的芯片,以及高容量的存储器等。

14nm工艺、光刻机展出产业链互动增强

新技术与应用持续发展需要的不仅仅是一颗芯片,更重要的是构建起完善的集成电路产业体系。从本届大会嘉宾的演讲以及厂商的展览展示中可以发现,经过产业界各方的不懈努力,近年来我国集成电路得到全面成长,产业链不同环节间的互动越来越紧密。

中芯国际联席CEO赵海军在演讲中指出,移动通信、数据中心、物联网、汽车电子是未来驱动半导体制造业发展的4个主要领域。这4个领域对先进工艺产能的需求是十分巨大的。之所以成熟工艺没有表现出成长,是因为原来的先进工艺不断变为成熟工艺,成熟工艺是跟随先进工艺在发展。中芯国际展台展示了工艺路线图,展台工作人员向记者表示,前不久,中芯国际14nm进入客户风险量产,预期在今年年底贡献有意义的营收。第二代FinFET N+1技术平台已开始进入客户导入,将与客户保持合作关系,把握5G、物联网、车用电子等产业发展机遇。

半导体设备作为产业链的重要环节,也受到广泛关注。中微半导体设备有限公司董事长兼首席执行官尹志尧指出,在产业链中半导体设备起到非常关键的作用。如果建一条生产线,设备投资往往达到80%,后续的服务对于生产线的运转非常重要。尹志尧还指出,在半导体设备中,刻蚀、光刻、薄膜和检测是最为重要的几种,其中刻蚀设备可能会占到一个生产线投资的20%,薄膜设备为15%,检测设备近年来增长很快可以达到13%。在展馆中,中微半导体的等离子体刻蚀机引起广泛关注,上海微电子展示的光刻机600系列也十分引人瞩目。

在半导体材料方面,上海新昇展示了可应用于12英寸生产线的大硅片包括12英寸抛光片、外延片、倒角硅片等。展台工作人员表示,12英寸抛光片、外延片已经开始批量供货,未来公司产能将进一步扩大。上海新昇是国内首个12英寸大硅片项目的承担主体。

倡导开放与创新 推进IC产业全面成长

尽管近年来我国集成电路产业实力整体有所提升,但是发展仍不协调,短板非常明显。中国想要推进集成电路产业链全面成长,仍然任重道远。针对发展策略,与会专家也纷纷发表自身见解。

中国科学院院士、复旦大学校长许宁生表示,几乎每一代工艺的进步都伴随着新技术的出现。从平面MOSFET到3D FinFET再到多鳍片FinFET,新结构、新原理器件的出现打破了原有的瓶颈,新器件、新工艺和新材料不断融入集成电路技术。因此我国应当始终坚持提升创新能力,推动产业高质量发展,持续提升产业链上下游协同创新能力。

在谈到产业发展模式的时候,魏少军指出,上世纪在中国台湾地区出现的“设计-代工”模式属于产业模式创新,对于集成电路产业的发展无疑具有划时代意义。中国大陆集成电路产业发展之初选择这一模式也有着时代背景。但是,随着产业规模的扩大和产业生态的变革,仅仅采用“设计-代工”这一种发展模式,甚至认为这是唯一模式,就具有局限性了。未来中国集成电路产业应抓住5G通信、VR/AR、物联网、医疗健康、超高清晰度电视及显示技术、人工智能与类脑计算、自动驾驶等带来的机遇,积极探索适合中国的集成电路产业模式,以产品为中心重塑中国集成电路产业。

中国集成电路创新发展离不开国际合作,任何一个国家都不可能关起门来做好集成电路产业。工信部电子信息司司长乔跃山强调了开放合作重要性。集成电路产业是高度国际化产业,要求企业全球配置资源,参与全球市场竞争。中国愿意与世界各国加强合作,欢迎世界各国的企业来中国投资和经营。目前,外资企业已成为中国集成电路产业的重要参与者和推动者。中国已成为全球规模最大、增速最快的集成电路市场。高速增长的中国市场已成为全球集成电路产业发展的主要动力之一。

周子学强调,半导体行业是一个高度国际化的行业,任何一个国家或地区都不可能实现100%的纯本土化制造,大家必须携起手来,本着“开放合作、相互包容、共同进步”的态度,互相取长补短,谋求共同发展,才能实现共赢。

美国半导体行业协会轮值主席、美光科技公司总裁兼CEO桑杰·梅赫罗特拉表示,希望中国可以和美国一道共同发展、共同找到解决方案,以创造公平公正的竞争环境,提供更多的市场增长机会。

台积电先进封装产能利用率全线满载

台积电先进封装产能利用率全线满载

晶圆代工龙头台积电7纳米制程接单满载到年底,受惠于苹果、赛灵思(Xilinx)、博通(Broadcom)、超微(AMD)、联发科等大客户订单涌入,包括InFO(整合型扇出封装)及CoWoS(基板上晶圆上芯片封装)等先进封装产能利用率同样全线满载,可望带动下半年业绩续创历年同期新高纪录。

■ SoIC及WoW试产成功

此外,看好未来5G、人工智能(AI)、高效能运算(HPC)等新应用,芯片设计走向异质整合及系统化设计,台积电扩大先进封装技术研发,采用硅中介层(Si Interposer)或小芯片(Chiplet)等方法,将存储器及逻辑芯片紧密集成。同时,台积电顺利试产7纳米系统整合芯片(SoIC)及16纳米晶圆堆叠晶圆(WoW)等3D IC封装制程,预期2021年之后进入量产。

台积电WLSI(晶圆级系统整合)技术平台整合了晶圆制程及产能核心竞争力,透过封装技术满足客户在系统级与封装上的需求。让客户能利用台积电晶圆到封装整合服务,在最佳上市时间推出高竞争力产品。

台积电持续看到CoWoS在AI/HPC应用上的高度成长,去年完成搭载7纳米逻辑IC及第二代高频宽存储器(HBM 2)的CoWoS封装量产,包括超微、英伟达(NVIDIA)、博通、赛灵思等均是主要客户。台积电藉由高制造良率、更大硅中介层与封装尺寸能力的增强、以及功能丰富的硅中介层,例如内含嵌入式电容器的硅中介层,使得台积电在CoWoS技术上的领先地位得以更加强化。

■ InFO及CoWoS接单满载

另外,在InFO封装部份,除了替苹果代工搭载7纳米A12应用处理器及行动式DRAM的InFO-PoP Gen-3(第三代整合型扇出层叠封装),亦完成能整合多颗16纳米逻辑芯片的InFO_oS(整合型扇出暨封装基板)量产,联发科旗下擎发已采用该制程量产。再者,台积电推出InFO_MS(整合型扇出暨存储器及基板)先进封装技术并获赛灵思采用。

台积电今年已完成第四代InFO-PoP Gen-4认证及进入量产,能提高散热性能及整合各种DRAM,法人预期苹果A13处理器将采用,在未来发展上,新一代整合式被动元件(IPD)提供高密度电容器和低有效串联电感(ESL)以增强电性,已通过InFO-PoP认证,可满足5G及AI相关应用。台积电看好5G毫米波(mmWave)发展开发InFO-AIP(整合型扇出压线封装),将射频芯片及毫米波天线整合于一个封装中,未来还能应用在技术快速演进的汽车雷达及自驾车上。

华达科技拟通过认购共青城橙芯投资中芯绍兴

华达科技拟通过认购共青城橙芯投资中芯绍兴

8月25日,华达汽车科技股份有限公司(以下简称“华达科技”)发布公告称,拟出资 5,000.00万元人民币参与认购共青城橙芯股权投资合伙企业(有限合伙)(以下简称“共青城橙芯”)基金份额。资金来源为公司自由资金。

公告显示,共青城橙芯募集总规模预计2.15亿元,资金募集完毕之后,出资2亿元专项投资于中芯集成电路制造(绍兴)有限公司(以下简称“中芯绍兴”),占其总股本的 3.40%。

根据公告,共青城橙芯基金的管理人为上海兴橙投资管理有限公司(以下简称“上海兴橙”),其成立于2014年12月23日。自成立以来,一直专注于半导体产业投资,是迄今为止国内在半导体产业投资较主动、投资产业链较完整、投资成果较显著的民营基金机构。在半导体设备、芯片设计、半导体材料、晶圆制造等细分领域均有重点投资和广泛参与。

而中芯国际集成电路制造有限公司(SMIC)在2018年3月将MEMS,IGBT和MOSFET生产线和技术整体剥离出来,成立中芯绍兴。中芯绍兴总部位于浙江绍兴,注册资本58.8亿元,主要工艺平台有MEMS,IGBT和MOSFET,产品主要应用于智能手机、新能源汽车、人工智能、物联网等领域。

华达科技称,公司通过投资共青城橙芯,战略布局集成电路芯片产业,共青城橙芯主要投资于MEMS微机电系统、高端功率器件等生产制造企业,为公司向新能源汽车、汽车智能化技术的转型提供战略支持。

据了解,华达科技是一家专注于乘用车车身零部件及相关模具的开发、生产与销售的企业。公司在国内乘用车车身零部件领域具有较强的生产制造能力、同步开发能力和整体配套方案设计能力。

广州粤芯12英寸项目9月20日量产

广州粤芯12英寸项目9月20日量产

据中新广州知识城官方微信报道,粤芯12英寸芯片项目已在6月15日开始投片,目标9月20日正式量产。

报道指出,粤芯芯片项目是广州实施战略性新兴产业计划的标志性项目,其建成投产将补齐广州市集成电路制造的短板,填补广东省、广州市相关产业的空白,为广州链接半导体产业跨出第一步,加快形成集成电路产业集聚的态势,带动广州乃至珠三角新一代信息技术、消费电子、人工智能等产业发展,加快转型升级。

同时,以粤芯项目为核心的龙头引领作用已构建起集成电路产业创新园区“园中园”。在粤芯项目动工前,已有14个产业项目和一支规模达50亿元的集成电路产业基金签约落户开发区集成电路产业创新园区,形成集“芯片设计—晶圆制造—封装测试—终端应用”于一体的全产业链生态圈。 

据了解,位于中新广州知识城的粤芯12英寸芯片项目,聚集了美国、新加坡、台湾、内地的优秀技术和管理团队,将以差异化、细分化和定制化的营运定位,联合芯片设计、封装测试、终端应用、产业基金等企业,打造中国第一座以虚拟IDM(集成器件制造) 为营运策略的协同式芯片制造项目,满足国内物联网、车联网、人工智能和5G等创新应用的模拟、混合制程芯片需求。

目前,粤芯一期投资额约100亿元,建成后将月产4万片12英寸晶圆芯片,主要产品为模拟芯片、功率器件、微控制器;二期投资额约188亿元,月产能将达4万片12英寸晶圆芯片,可满足物联网、汽车电子、人工智能、5G等创新应用的模拟芯片需求。

三强争霸半导体先进制程,台积电可望持续领先

三强争霸半导体先进制程,台积电可望持续领先

台积电、Samsung与Intel在先进制程发展的竞争关系备受市场瞩目。过去先进制程发展除了解决微缩闸极宽度上的困难外,EUV光刻机设备性能也是关键影响因素之一;能够达成Immersion机台的单位时间晶圆处理量与稳定度,才能确实发挥纳米节点微缩对晶圆制造成本与技术精进的综效优势。

从2019年7月17日ASML公布的财报显示,EUV光刻机数量持续增加,新型号NXE 3400C在晶圆处理的速度方面WPH(Wafer Per Hour)已经可以每小时处理170片晶圆,达到过去Immersion机台水平。

在光刻机符合量产规划的需求下,台积电、Samsung与Intel在先进制程的时程规划上也将更为激烈,无一不期望在竞争关系中胜出。

台积电时程规划领先业界并积极备妥产能

从2019年7月18日台积电法说会上可看到,虽然对2019下半年的半导体趋势而言,台积电做出整体晶圆代工产业总值衰退1%的估算,但对先进制程未来持续性成长需求仍深具信心。

现有量产的7nm节点除了在手机、HPC业务占比持续提升外,也搭上深具话题性的5G相关芯片需求,包括联发科的业界首款5G手机SoC、海思的Balong 5000 5G调制解调器芯片、Qualcomm的5G调制解调器芯片X55等,持续推动先进制程的投片力道,预估台积电7nm的月总产能在2019年第四季将超过100K,产能利用率也可望维持在90%以上。

在5nm制程方面,台积电的发展速度领先业界,预计于2020年第一季量产。与客户的合作关系紧密,包括Apple、海思的手机AP需求,AMD下一代CPU处理器,以及Qualcomm在2020年推出的旗舰手机AP,都可能是台积电5nm的潜在客户;若按照主力各户群的投片预测来估算,5nm月总产能规划至2020年底前可能上看60~70K,其发展速度与7nm制程相当。

至于3nm制程,虽然受到新建厂房进度而可能稍微延迟至2022年后量产,但根据过往台积电的研发规划,在量产厂生产前其实研发产线已有部分出货给客户的能力,因此在2021下半年推出3nm产品并无不可能,也不至在时程上落后Samsung。无论在技术发展或供应市场需求的产能规划上,都可望持续助益台积电的领先地位。

Intel步调保守力求稳定发展

Intel过去在制程技术上一直居于领先地位,然而在10nm节点遇到开发上的困难与产能分配问题,导致在先进制程的时程图规划上落后台积电与Samsung。

由于Intel在开发10nm节点时对EUV的规划偏向保守,在ASML首波EUV机台供应客户清单中占比很少,绝大多数为台积电购买,也因此让Intel在EUV光刻机的调机阶段时间拉长,加上既有量产产品与研发需求互抢产能的情况下,影响先进制程规划。

目前10nm产品已追上量产进度,预计在2019年第四季供货,而7nm节点则规划至2021年量产,并延续7nm推出优化版本7+和7++,发展步调稳健,5nm计划则可能落在2023年后。

Samsung加速时程紧咬台积电

Samsung在先进制程上追赶台积电的脚步积极。由于Samsung决定直接开发7nm EUV方案,从官方Roadmap显示,7nm EUV已于2019年第二季量产;然而客户以自家手机AP芯片及IBM的Power系列芯片为主,其他外部客户尚在评估下单状况,故7nm月产能至2019年底可能规划10~15K左右。

在5nm部分,虽然7nm全面EUV化,在曝光显影制程的EUV调校上能有经验优势;然而Samsung在制程节点上的细致化,从10、8、7~5nm皆有布局,令5nm量产时间可能不如预期快,估计量产时间落在2020下半年。

至于3nm制程节点,Samsung宣称在2021年会推出采用GAA(Gate-All-Around)产品,或许将成为在时程上与台积电正面对决的纳米节点,然而后续能否如期推出,仍有待观察。

结语

值得一提的是,从终端应用市场面向分析,3间发展先进制程厂商的商业模式略有不同:台积电为纯晶圆代工、Intel属于IDM、Samsung则是两种业务皆有涉略,因此未来的竞赛结果或将与其客户和产品线较有关联性。Intel无疑仍以CPU与嵌入式GPU为主,台积电与Samsung则透过代工AMD、NVDIA取得部分市场。

而手机AP则是台积电与Samsung角力的主战场,因此在先进制程发展上谁能获得最大利益,或许仍取决于终端产品的销售情形,不过若以客观角度来看,台积电手握CPU、GPU及手机AP与HPC等高端产品线,在时程规划上若又能持续领先竞争对手,对于未来在先进制程市场拿下大多数份额,仍较具优势。

894.49亿元,占全国13.7%!张江“芯”实力爆表!

894.49亿元,占全国13.7%!张江“芯”实力爆表!

数据显示,2018年中国集成电路产业实现销售6532亿元。其中,上海集成电路产业实现销售1450亿元,占全国总比五分之一;浦东新区集成电路产业实现销售收入1066亿元,占全国比重超16%;张江科学城集成电路产业实现销售894.49亿元,占全国比重超13.7%。

一连串的数值,足以看出张江集成电路产业的强劲实力,在上海乃至全国占据着举足轻重的地位。据了解,从1992年开园以来,张江经过27年的经验积累,已经成为国内集成电路产业链最完善的集成电路产业集聚区,实现从设计、到制造、封测、材料的全链布局,汇聚了一大批知名的集成电路企业。

如今在张江科学城内已集聚了239家芯片设计企业,出品了100余项国内领先的产品;9家晶圆制造企业,拥有引领全国的19条生产线;38家封装测试企业,其中也包括全球第一大封装测试代工厂日月光;98家装备材料企业,提供硅片、刻蚀机、清洗机、离子注入机等配套装备。此外,全球芯片设计10强中有6家在张江设立区域总部、研发中心,全国芯片设计10强中有3家总部位于张江。

芯片设计——100余项国内领先产品

兆芯集成电路:掌握CPU、GPU、Chipset三大核心技术;展讯通信:手机基带芯片出货量全球第3,国内首款自主微架构手机芯片、发布5G基带芯片春藤510;华大半导体:智能卡安全芯片市场占有率全国第1,首颗TPCM3.0标准芯片,首颗超低功耗MCU;格科微电子:CMOS图像传感器芯片出货量国内第1,首家量产CMOS图像传感芯片。

晶圆制造——19条生产线引领全国

中芯国际:2018年全球集成电路Foundry制造第5位,销售额国内第1位,首家12英寸28nm制程量产,14nm制程试量产;华虹集团:2018年全球集成电路Foundry制造第7位,销售额国内第2位,12英寸28nm制程量产;华力二期12英寸先进生产线2018年10月正式投片,建成后华虹规模进入全球前5位;国家集成电路创新中心:瞄准集成电路国际前沿研究,开展新器件新工艺等关键共性技术研发,是国内唯一独立、开放、共享的先进集成电路公共研发平台。

封装测试——全球龙头企业集聚

日月光:全球第一大封装测试代工厂;

安靠:全球封装测试技术最先进的封测企业;

华岭:国内第一家专业集成电路检测企业。

装备材料——自主创新逐步突破

中微半导体:14-5nm等离子刻蚀机国际先进水平;MOCVD设备销售额全球第1;上海微电子:90nm光刻机研制成功;盛美半导体:兆声波清洗机,国际先进水平;凯世通半导体:先进离子注入机,填补国内空白。

可以说在张江,集成电路产业链条的每一个环节都有所布局,集聚着一大批优质企业和优秀的半导体人才,他们成为上海集成电路产业拼图上不可或缺的力量,正在加速推进中国“芯”进程。

每一个质的飞跃都离不开点滴的积累,对于芯片企业而言,从诞生到成熟,需要漫长的时间,当然也离不开资本的扶持。纵观2019年年初到现在,张江芯片领域已经取得了阶段性的好成绩,有3家集成电路企业成功登陆科创板,成为首批挂牌企业;有10多家芯片企业获得融资,收获资本青睐;有多家芯片企业发布最新科技成果及量产信息,进入收获期;此外,还吸引了一批优质的企业入驻张江科学城,成为张江“芯”力量的一员。

3家集成电路企业登陆科创板

7月22日,科创板在上海证券交易所正式开市,首批25家企业集体挂牌,其中有半导体企业6家,张江则占据了3家,分别为乐鑫科技、安集微电子与中微半导体。值得一提的是,刚登陆科创板的乐鑫科技还在7月22日宣布了一则好消息,正式发布了新一代WiFi MCU芯片ESP32-S2。该产品具有超低功耗、优异的射频性能和高安全性等特性,适用于从消费领域到工业用例的各种应用。

一大批行业领军企业入驻张江

张江的“磁力”效应日益凸显,吸引着全球集成电路产业的目光,成为国际巨头新秀投资的摇篮与乐园。平头哥半导体、瓴盛科技等芯片企业均入驻张江科学城,还有兆易创新、紫光集团等也签约入驻上海集成电路设计产业园。其中就在今天,平头哥半导体成立之后的第一款产品玄铁910正式亮相发布。玄铁 910 采用高性能 RISC-V 架构,采用 12nm 制程,主频 2.5GHz,7.1Coremark/MHZ(世界公认的 BenchMark)。

近10家芯片企业融资

张江集成电路产业的不断发展,企业创新成果的不断涌现,也给了资本加倍的信心。据悉,截止到现在,区域内有10多家企业获得新一轮融资,其中不少完成了亿级融资,如AI芯片研发企业燧原科技完成了红点中国领投的3亿元融资;南芯半导体完成近亿元B轮融资。在这些融资企业的背后,不乏有阿里巴巴、小米等明星企业的出没。

多家芯片企业进入量产阶段

集成电路一直是张江的优势产业,近期已经有多家张江芯片企业发布了最新科技成果及量产讯息。上海移芯通信发布了最新单模芯片——EC6160。目前EC616芯片测试机台已经准备完成,良品率令人满意,并开始小批量出货。国内射频芯片供应商康希通信发布了全新的5G微基站(sub 6GHz)射频功率放大器/前端芯片系列、新一代WIFI6全集成射频前端芯片等产品。另一家张江企业芯翼信息科技也重磅发布了其自主研发的“全球首颗”集成CMOS PA(功率放大器)的NB-IoT(窄带物联网)芯片,并宣布实现了量产商用。

多个带有首字样的产品在张江诞生

衡量一个企业是否在行业具有领先地位,其中一个标准是是否在业内具有“首创”产品;评估一个地区产业是否具有竞争力,就看该地区自主创新的“首发”产品是否密集。据悉,今年上半年,已有不少带有“首”字样的产品在张江诞生。芯翼信息科技“全球首颗“CMOS PA Inside NB-IoT芯片量产;盛美半导体三大全球首创新品在张江诞生。

当前,浦东新区正围绕 “中国芯”、“创新药”、“智能造”、“蓝天梦”、“未来车”和“数据港”这六大产业,积极推进产业结构调整,推动形成若干优势产业集群,提升新区产业发展能级。

集成电路作为张江的主导产业,张江地区更是积极规划,打造上海集成电路设计产业园。该产业园地处张江科学城核心区,规划面积3平方公里。东至外环绿地,南至高科中路,西至申江路,北至龙东大道。目前正在实施“千亿百万”工程,集聚千家企业、形成千亿规模、汇聚十万人才、打造百万空间,力争打造成为世界先进水平的集成电路专业园区。

中国需要多少晶圆产能?

中国需要多少晶圆产能?

近年来随着国家集成电路规划的持续推进,各地纷纷上马晶圆制造项目,在大量项目不断落地的同时,对“中国晶圆制造产能过剩”的担忧言论也开始出现,中国的晶圆制造产能是否会出现产能过剩?或者在进行国产替代的大背景下该如何扩充晶圆制造产能?从产业和市场的趋势去看,或许可以得到一些答案。

1.晶圆代工满足设计需求比长期不足四成

中国集成电路产业长期存在晶圆制造与设计不匹配的“两头在外”的现象,据集邦咨询测算,2016-2022年中国集成电路设计业代工需求本土满足比一直低于40%,并在2018年达到30%的最低点,后期随着大量先进制程产线的产能释放,比例将有小幅的提升。

图 中国晶圆代工产值及需求规模对比

与此同时,中国集成电路设计业迅速增长,集邦咨询数据显示,2014年到2019年,中国集成电路设计业销售额快速增长,CAGR达到25.14%,如何更好地满足本土代工需求,充分享受本土设计业快速成长带来的红利,成为当前晶圆代工产线规划亟需解决的问题。

2.晶圆产能缺口仍然较大

中国是全球最大的集成电路市场,市场占比接近五成,集邦咨询数据显示,2019年中国集成电路市场规模将达到1.57万亿元,但大量需求由进口满足,自产率不足两成。

据集邦咨询测算,若中国市场使用的集成电路中五成在本土制造(含IDM和Foundry,不含存储),中国晶圆制造产能尚有巨大缺口。到2022年,90nm以上制程制造能力缺口为20万片(合12英寸,下同),成熟制程(28nm-90nm,含90nm不含28nm)制造能力缺口为15万片,先进制程(28nm及以下)缺口为30万片。

图 2016-2022中国晶圆制造产能供需对比(假设自产率为50%)

可以看出,在国产替代的大背景下,中国晶圆制造产能相对于巨大的市场仍显不足,扩充产能仍是未来中国晶圆制造业的主要命题。

3.如何扩充产能?

受益于对市场增长和国产替代前景的看好,在国家力量的推动下,中国晶圆制造产线资本支出大幅增加,按照当前各地政府及厂商的规划,到2023年中国晶圆制造产线资本支出将超过1000亿元(不含存储),但考虑到实际情况,实际投资预计将接近800亿元。

图 2012-2025年中国晶圆制造产线资本支出变化(不含存储)

巨大资本投入下,建什么样的产线成为最大的焦点。集邦咨询认为,新建产线规划主要需要考虑两点,一是增加对本土设计产业需求的满足度,推动重点厂商不断提高先进制程产能和良率;二是立足已有产业基础,与厂商的长期规划适配,大力提升特色工艺的产能。

作为高端制造的代表,晶圆制造产线的落成对一地经济具有很大的促进作用,但晶圆厂投资较大,对产业生态要求较高,产品规划、技术来源、潜在客户等都是在规划时需要详细考虑的核心问题,盲目上马晶圆制造项目尤其是先进制程项目风险极大。

毋庸置疑,中国仍需大力提升晶圆制造产能,但只有做到对产业和市场的深度把握,根据本地实际进行科学规划,才能使晶圆厂成为真正的经济引擎,亦对中国集成电路产业起到促进作用。

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半导体供应链的重要性不容忽视

半导体供应链的重要性不容忽视

导体材料成了近期关注的热点。在日本宣布限制对韩国出口关键半导体材料后,韩国随即宣布每年投资1万亿韩元(约8.55亿美元)支持其100大核心原材料、零部件设备、技术开发。而国内半导体材料业也颇引人关注:先是杭州立昂微子公司金瑞泓微电子(衢州)有限公司12英寸半导体级硅单晶棒顺利出炉,又有国内光刻胶企业北京科华微电子材料有限公司传出消息,完成1.7亿元的战略融资。

材料位于半导体整个产业链的上游,在整个产业发展中发挥着重要的基础性支撑作用,是产业发展的基石。SEMI公布的数据表明,2018年全球半导体材料销售额达到519亿美元。

半导体材料主要分成晶圆制造材料与封装测试材料两大类。其中,晶圆制造材料包括硅片、光刻胶、光掩膜版、电子特气、湿化学品、溅射靶材、CMP抛光材料等,封装材料包括引线框架、基板、陶瓷封装材料、键合丝、封装树脂、芯片贴装材料等。

其中,大硅片、掩膜版、电子气体、CMP材料、光刻胶、电子化学品等都是影响半导体制造流程中最主要的材料,而且在材料中占比最高,目前主要被日本、美国等国外巨头垄断。有报道称,以信越、SUMCO、住友电木等为代表的日本企业垄断了全球52%的半导体材料市场。

记者近日在厦门三安集成电路有限公司采访参加时也深切感受到材料的重要性。该公司技术负责人告诉记者,在半导体生产过程中,最重要的两个环节其实是设备和材料。日本最近断供韩国三种电子材料(氟聚酰亚胺、光刻胶和高纯度氟化氢),或将使三星面临停产境地,无疑印证了该负责人的观点。

目前,中国的半导体制造和封测企业规模已经位居全球前三,且是全球最大的半导体产品消费国,因此,必须对全球半导体供应链断裂风险给予高度重视,并做到未雨绸缪,力争在全球产业格局中打破垄断。而材料供应链的本土化,不仅有利于制造成本的控制、服务的快速及时响应、技术的安全可控,它所形成的产业协同效应好处更多。

据调查,我国在集成电路制造用硅材料、掩膜、电子气体、工艺化学品、光刻胶、抛光材料、靶材、封装材料领域已经有一批相关的企业,也拥有生产这些材料的有色金属、有机、无机化工等矿产资源优势,关键基础原材料的品质提升也备受关注。由此看,国内半导体材料业的发展具备相当的技术基础。

2014年6月发布的《国家集成电路产业发展推进纲要》明确提出,要突破集成电路关键装备和材料。加强集成电路装备、材料与工艺结合,开发光刻胶、大尺寸硅片等关键材料,加强集成电路制造企业和装备、材料企业的协作,加快产业化进程,增强产业配套能力。

到2020年,我国半导体材料产业规模化、集聚化发展态势将基本形成,同时也将建成较为完善的新材料标准体系,形成一批具有国际影响力的新材料公司。因此,我国半导体材料产业发展也同时具备政策基础。

业内专家表示,国内半导体材料行业应和产业链上其他环节协同发展,形成研发、生产、销售、售后服务生态链,不断提高工艺水平,加强技术创新力度,让产品上档次,满足高端市场的需求。

其中,研发的重点可以放在目前只能依靠进口的产品,生产的重点则应该考虑避免扎堆在同一领域,尽量减少同质化。半导体材料企业要充分借助本土资源充足、下游客户对接便利等优势,实现材料线上验证、技术服务、共同开发等突破;建立半导体材料研发、试验、验证平台,减少终端评估周期,提高半导体材料企业资金利用率。

为什么ASML一年最高产量只有30部EUV?

为什么ASML一年最高产量只有30部EUV?

晶圆制造产业进入7纳米制程之后,目前全世界仅剩台积电与三星,再加上号称自家10纳米制程优于竞争对手7纳米制程的英特尔等,有继续开发能力之外,其他竞争者因须耗费大量金钱与人力物力的情况下,都已宣布放弃。

就在7纳米制程节点以下先进制程的领域,必不可少的关键就是极紫外线微影(EUV)设备导入。除了三星用在首代7纳米LPP制程,台积电也自2019年开始,将EUV导入加强版7纳米+制程。

所谓的极紫外线微影设备EUV,就是Extreme Ultraviolet简称,使用通称极紫外线之极短波(13.5nm)光线的微影技术,能加工至既有ArF准分子雷射光微影技术不易达到之20nm以下的精密尺寸。不但能降低晶圆制造时光罩使用数量,以降低生产成本,并提高生产良率,也因能加工过去ArF准分子雷射光微影技术不易达到的20nm以下之精密尺寸,更有助半导体产业摩尔定律(Moore’s law)再往下延伸,让半导体产业发展持续精进。

因EUV设备扮演如此关键性的角色,使全球晶圆生产企业都希望获得此设备。2012年,全球三大顶尖晶圆制造厂商英特尔、台积电、三星等加入全球EUV市场占有率90%以上的ASML“客户联合投资专案”(Customer Co-Investment Program),分别取得ASML 15%、5%及3%股权,保证取得EUV优先供货。

听了这么多有关EUV设备的叙述之后,或许大家都懂了这是什么样的设备,但却很难想像,EUV不过就是一台微影设备,究竟体积会有多大?日前ASML就表示,目前最大年产量仅30台的EUV设备,每台重量高达180公吨,每次运输要用3架次货机才能运完。

ASML表示,目前半导体先进制程不可或缺的EUV设备,每台有超过10万个零件,加上3千条电线、4万个螺栓及2公里长的软管等零组件,最大重量达180公吨,每次运输必要动用40个货柜、20辆卡车,并3架次货机才能运完,且每部造价超过1亿美元。在这么庞大的数字下,可以想见ASML为什么一年最高产量只有30部EUV了。

浙江里阳半导体一期芯片制造生产线投产

浙江里阳半导体一期芯片制造生产线投产

4月29日,浙江里阳半导体一期芯片制造生产线举行通线投产仪式,从原来的纯开发、设计、销售迈向制造领域。

据了解,里阳半导体是浙江玉环2018年引进的重大产业项目,总投资约50亿元,是一家集功率半导体器件设计研发、芯片制造、封装测试及产品销售为一体的高新技术企业,公司总部位于美国加州,在韩国首尔、中国深圳设有研发及销售中心。

2018年8月,里阳半导体在玉环自建晶圆生产基地,一期厂房占地20亩,将组建功率半导体芯片生产线及产品封测线,年产晶圆60万片、封测成品2.6亿只,同时组建国家级功率半导体器件产品研发实验室及性能检测中心。

里阳半导体方面表示,接下来将再投入35亿打造第三代半导体重要基地。以里阳半导体为起步,玉环将围绕芯片设计、制造、封装以及芯片设备,进行全产业链招商,努力打造第三代半导体产业重要基地。