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                  未來中國半導體產業將是怎樣的發展趨勢?

                  未來中國半導體產業將是怎樣的發展趨勢?

                  中國半導體業發展處在一個特殊時期,美國一反常態用高壓打擊,許多企業已被列入“實體清單”之中,或者增加進口許可證申請等,顯然給產業的正常發展蒙上陰影。近期部分代工訂單的激增,證實此種現象。 未來會怎么樣?顯然它的主導權在美國手中,無法預測它將打什么“牌”。但是中美之間已經不可能恢復到之前的“求同異已,互惠互利”階段。非?赡苁谴驂悍绞綍猩僭S改變。 認清現實 現階段美國利用它的兩個最強項,半導體設備及EDA工具與IP打壓我們,首先是瞄準領頭羊企業,如華為、中芯國際等,實際上是為了擴大差距,阻礙它們的迅速進步。 假若這樣的高壓政策持續下去,未來中國半導體業發展是十分困難的,現實是殘酷的,離開全球化,中國半導體業發展也不可能取得成功。因此未來中國半導體業發展在美國的脅迫下可能會進入一個“國產化”時期。 突圍 連美國也清楚,此等高壓手段能起到有限的“威懾”作用,而從長遠觀察,對于中國半導體業,連個華為也不可能被打垮。更何況是中國特色的社會主義國家,在大是大非面前是能特別的團結一致,齊心協力,所以對付中國依靠打壓方法肯定是不可能奏效的。 未來有兩種可能,一個是美國“微調政策”,可能稍“溫和”些,給中國半導體業有“生存空間”。從根本上美國打壓中國半導體業進步此點上已不會再改變,而是從策略上它釆用“軟刀子”,它把打壓棒始終懸在上方,可以隨時落下,又不急于把您徹底打垮。這樣做目的是為了松懈國產化的斗志,讓中國總存有一些“希望”,同時又能實現美國的利益,如近期美國BIS已經對于華為放松部分除5G以外芯片的出口管制。 另一個必須依靠自已的實力,美國用兩個“殺手锏”來打壓,我們沒有退路,也無捷徑,唯有正面去迎戰,依靠國產化來撕開封鎖的“缺口”,這樣的事例,如當2018年5月上海中微半導體的刻蝕機能進入臺積電供應鏈中,美國馬上放松刻蝕機的出口控制,另一個當中微半導體的MOCVD推出,原先全球兩大壟斷供應商,Axitron及Vecco,每臺MOCVD售價平均2,000萬元人民幣,馬上降價至600萬元人民幣,試圖挑起價格戰。 因此美國的出口控制政策不可能是無懈可擊,一個是靠我們國產化真的成功,打破它的禁運出口政策,以及另一方面西方不可能永遠都由美國主導,如“鐵板”一塊,所以要爭取時間,努力與歐盟、日本及韓國等成為合作伙伴。 對于美國的兩大“殺手锏”,現階段尚無還手之力,形勢十分被動,要清醒試圖通過國產化來撕開“缺口”,必須精心選擇及有效。由于它們都是硬骨頭,任務是十分艱巨,因為它等于要求我們去挑戰美國近百年來累積的工業體系,所以不能操之過急,但也必須立即動手,因為如果我們做不好,那兩個“殺手锏”可能始終懸在上方,永無翻身之日。 一定適得其反 《世界是平的》作者托馬斯·洛倫·弗里德曼,近期他對中美芯片領域的競爭未來做了分析,指出美國的打壓只能會逼迫中國建立完整的芯片產業鏈,后果也許就是5年后,美國只能賣大豆給中國了! 弗里德曼的擔憂不是沒有道理,高盛就曾在今年7月發表一個報告稱中芯國際可能會在2024年推出5nm工藝。高盛認為中芯國際2022年可升級到7nm工藝,2024年下半年升級到5nm工藝,2025年毛利率將提升到30%以上。 2020年5月,《關于新時代加快完善社會主義市場經濟體制的意見》要求,構建社會主義市場經濟條件下關鍵核心技術攻關新型舉國體制,使中國的科研資源進一步聚焦重點領域、重點項目、重點單位。 對于要不來、買不來、討不來的“卡脖子”技術,需要建立新型舉國體制:相信中國半導體業的發展如同“彈簧 ”一樣,越是受壓反而更能激發斗志,團結一致,在建立新型舉國體制下繼續改革開放、積極發揮我國經過四十多年的改革開放的科技和產業的積累、用多贏、開放、合作和包容的態度去積極團結全球多種資源,從而爭取最終的勝利。 結語 中國半導體業正面臨一場生存保衛戰;舅伎际乾F階段有些困難,中國進入國產化的攻堅戰,可能難度更大,但是相信中國半導體業最終一定能夠成功。 中國半導體業沒有可能另搞一套EDA工具及IP與半導體設備及材料體系,那是不可能的,必須通過全球化協作,所以全球化是產業發展的必要條件之一。 但是現階段美國隨意的打壓我們,阻礙我們分享全球化的成果,所以這個“國產化”階段的關鍵之一,要能有效的打破它的“出口控制”,回到雙方能夠公平競爭的階段。它可能有兩個途徑,一個是在中國大市場吸引下,美國可能放松部分出口控制,但這不可靠,因為命運掌握在別人手中。 最根本的方法是依靠自己的努力,用部分國產化來撕開禁運的“缺口”,它決定于國產化技術與產品的質量,所以國產化的質量提高能直接決定于打破禁運的時間長度。 丟掉幻想,美國打壓中國半導體業的進步是不會改變,這是基點,而我們別無訴求,只求有個公平競爭的機會。相信正義在我們這邊,全球化是個總的趨勢,由少數國家壟斷,實現強權政治是注定不可能持續。因此堅持,再堅持,并充分發揮我國自身人才、產業上的一定的積累,團結全球一切可以團結的力量來進行科技和產業的不斷創新和進步,是中國半導體業取勝的關鍵。我們有信心、同時也有決心來打贏這場半導體產業生存保衛戰。
                  2021-06-25
                  半導體二手設備不受美國限制,中國廠商正大量買入

                  半導體二手設備不受美國限制,中國廠商正大量買入

                  據日本《日經亞洲評論》報道,中國正囤積二手芯片制造設備以抵御美國壓力。 在中美貿易緊張、中國半導體廠商急切生產本土產品之際,目前正搶購二手芯片制造設備。這已推動日本二級市場的設備價格上漲。 報道指出,由于美國制裁限制了中國獲得尖端技術,使得中國制造商開始囤積較老一代設備。一名市場人士稱:“我聽說一些中國廠商正大量買進設備,即便他們現在不會馬上投入使用! 老一代設備不受美國對華制裁的限制,這令中國買家可以不受限地買入。由疫情引發的居家趨勢也是因素之一。隨著全球芯片需求不斷上升,即使不是最新設備也賣得很快。這些二手設備主要通過個人交易方式銷售。 日本一家二手設備商表示,去年以來,相關設備價格平均上漲20%。光刻系統等核心設備的價格上漲3倍。三菱日聯租賃金融公司的一名消息人士稱:“近九成的二手設備似乎都會流向中國! 疫情也促進二手設備流行。對于電視和電腦顯示屏所用的驅動芯片以及聯網家電所用的電源管理芯片的需求都很旺盛。這些芯片由200毫米晶圓制成,使用的是老一代設備。 由于新的芯片生產線使用300毫米晶圓,沒有多少公司生產200毫米晶圓的機器。日立資本(HitachiCapital)的一位消息人士表示,其結果是:“現在馬上就能買到的二手設備的價格,比全新機器的價格還要高! “幾年前基本上一文不值的機器現在賣到了1億日元(94萬美元),”一位二手設備經銷商的消息人士說。在生產線上,有20到30臺機器在運轉。 一些芯片制造設備制造商將舊設備的復興視為一個商機。例如,佳能將在9年來首次發布200mm晶圓光刻設備。但其他設備,如用于蝕刻和清洗的機器,是生產半導體所必需的,因此制造商只能依賴舊機器。
                  2021-06-25
                  2021世界半導體大會今日開幕 中國已成為全球增速最快的集成電路市場

                  2021世界半導體大會今日開幕 中國已成為全球增速最快的集成電路市場

                  以“創新求變,同‘芯’共贏”為主題的2021世界半導體大會今天(6月9日)在南京開幕。目前中國已成為全球規模最大、增速最快的集成電路市場。 2021世界半導體大會今日開幕 中國已成為全球增速最快的集成電路市場 我國集成電路產業年均增速近20% 工業和信息化部負責人在會上透露,我國已成為全球增速最快的集成電路市場。 工業和信息化部電子信息司司長喬躍山表示,2020年我國集成電路產業規模達到8848億元,“十三五”期間年均增速近20%,為全球同期增速的4倍。同時,我國集成電路產業在技術創新與市場化上取得了顯著突破,設計工具、制造工藝、封裝技術、核心設備、關鍵材料等方面都有顯著提升。 喬躍山表示,在中國經濟穩健增長的態勢下,受5G、云計算、物聯網、人工智能、智能網聯汽車等新型應用驅動,中國集成電路市場需求仍將持續增長,重要性也將進一步提升。據了解,今年以來,全球集成電路產業迎來快速發展期。一季度,全球半導體產品銷售額達到1231億美元,同比增長17.8%,創歷史新高。中國半導體行業協會統計顯示,中國集成電路產業2021年第一季度呈現超高速增長,銷售額達到1739.3億元,同比增長18.1%。 全球半導體市場強勁復蘇 中國占比三成 中國電子信息產業發展研究院今天在世界半導體大會上發布《2021全球半導體市場發展趨勢白皮書》!栋灼凤@示,盡管受到新冠肺炎疫情影響,全球半導體市場仍然呈現強勁復蘇局面。 統計顯示,全球半導體市場2020年市場規模達到4400億美元,同比增長6.8%,以存儲器和專用芯片為代表的半導體產品開始進入景氣周期,其中增長最大的是邏輯芯片(11.1%),傳感器(10.7%)和存儲器(10.4%)。從區域結構來看,中國已經連續多年成為全球最大的半導體消費市場。目前,中國市場占比達到34.4%。美國、歐洲、日本和其他市場的份額分別為21.7%、8.5%、8.3%和27.1%。 中國電子信息產業發展研究院研究員秦海林介紹:“受益于4G和5G的應用和推廣,通信芯片的市場占比從2010年的22.2%增加到2020年的33.5%;與此同時,咱們PC(芯片)市場的占有率,也在不斷被智能手機、平板電腦等這些新興終端產品所超越,市場占有率從2010年的40.9%下跌到29.1%! 秦海林表示,中國集成電路產業在擴大規模的同時,也在不斷優化結構。目前國內芯片設計業銷售額已達到3778億元,高于整體產業增速。2020年芯片制造業銷售額達到2560億元,規模首次超過芯片封測業。
                  2021-06-22
                  我國半導體設備的核心零部件的國產化率怎么樣?

                  我國半導體設備的核心零部件的國產化率怎么樣?

                  我國半導體設備的核心零部件的國產化率怎么樣? 目前, 我國半導體市場供需兩層不匹配,國產化率亟需提升 。一方面,終端產品供需不匹配。 2018年中國集成電路市場規模1550億美元,但國產集成電路規模僅238億美元,國產化率僅約15%;另一方面,制造端的設備供需不匹配。國內半導體設備市場規模約145億美元,但國產設備規模僅14億美元不到,國產化率僅約10%。因此,從產業發展的角度,一方面,國內半導體制造領域仍有較大發展空間;另一方面,制造領域的設備仍有較大的國產提升空間。 我們推薦中信建投的研究報告《半導體設備國產進程加速》,解析半導體國產化現狀,政策、資金、產業等推動因素,并討論半導體設備市場格局與國產化進度。 一、提升國產化率刻不容緩 1、 我國半導體市場規模和占比不斷提升 2010年起,全球半導體行業保持穩步增長,過去十年( 2009-2018年)全球半導體銷售額CARG為7.55%,全球GDP CAGR為3.99%,而我國集成電路銷售額CARG為25.03%,我國行業整體增速為全球半導體行業增速的3.3倍,而全球半導體行業整體增速是全球GDP增速的2倍左右; 與此同時,在PC、智能手機等領域強大的整機組裝制造能力使我國成為全球最大的半導體消費市場,在全球占比達到了33%,比第二名的美洲高出11個百分點,我國半導體市場無論是絕對規模增速還是占比都不斷提升。 ▲我國半導體規模和占比不斷提升 ▲2018年全球半導體產業市場規模分布 2、 我國半導體市場供需不匹配 一方面,終端產品供需不匹配。2018年中國集成電路市場規模1550億美元,但國產集成電路規模僅238億美元,國產化率僅約15%; 另一方面,制造端的設備供需不匹配。2018年中國半導體設備市場規模達到131.1億美元,但據中國電子專用設備工業協會統計, 2018 年國產半導體設備銷售額預計為 109 億元,自給率僅約為12%?紤]到以上數據包括集成電路、 LED、面板、光伏等設備,實際上國內集成電路設備的國內自給率僅有 5%左右,在全球市場僅占 1-2%份額。半導體設備進口依賴長期看將嚴重阻礙中國半導體行業的自主發展,國內需求與國內供給的缺口昭示著巨大的國產化空間。 ▲2018年國產半導體集成電路自給率僅15% ▲2018年國產半導體設備自給率僅12% 3、 貿易戰對我國半導體核心技術“卡脖子” 美國制裁中興華為反映創新“短板”,華為事件影響深遠,引發全球半導體供應鏈“地震”,暴露出核心技術被“卡脖子”的風險,催化國內半導體等核心科技領域發展,國產自主可控替代有望加速; 半導體行業產業鏈中上游為我國薄弱環節,其中上游半導體設備和中游制造對美依存度高,核心領域國產芯片占有率多數為0%;相比之下,中游封測和下游終端市場領域對美依存度小,受到影響相對較小。 ▲半導體產業鏈受貿易戰影響分化 4、 后貿易戰時期,國內半導體設備廠商的一些變化 設備企業前瞻布局非美國地區零部件采購 。一般來說,半導體設備的零部件分為四大部分。在這四大類中,精密加工件、普遍加工件現在基本沒有制約,通用外購件(包括接頭、氣缸、馬達等)占比比較小,因此現階段供應管理關注的重點是外購大模塊, 包括設備專用模塊和通用模塊(機械手、泵等)。外購大模塊數量上占比不高,可能只有10-20%,但價值占比60-80%; 所以我們講零部件的國產化,主要是講外購大模塊的國產化。預防產業風險和成本控制需要通過對外購大模塊進行供應鏈拓展、批量采購等方式實現。 ▲外購大模塊受產業影響風險較大 大部分品類現階段國內基礎差,沒有成熟技術,沒有產品。從進口比例來看,前十大子系統供應商中,美國市場和日本市場占比最高。設備企業正逐漸將采購鏈條從美國轉移至日本、英國等地區。 ▲前十大零部件采購需求占比及前十大子系統供應商占比 二、國產化的推動因素 1、 全球半導體行業景氣度有望觸底回暖 理論上看,全球半導體行業具有技術呈周期性發展、市場呈周期性波動的特點 。1998~2000年,隨著手機的普及和互聯網興起,全球半導體產值不斷上升,尤其在2000年增長38.3%;隨著互聯網泡沫的破裂, 2001年全球半導體市場下跌32%;隨后Window XP的發布,全球開始新一輪PC換機潮,半導體市場2002~2004年處于高速增長階段;2005年半導體市場出現了周期性回落, 2008年和2009年受金融危機的影響出現了負增長; 2010年,隨著全球經濟的好轉,全球半導體產值增長34.4%。2011-2012年受歐債危機、美國量化寬松貨幣政策、日本地震及終端電子產品需求下滑影響,半導體銷售增速分別下降為 0.4%和-2.7%; 2013年以來, PC、手機、液晶電視等消費類電子產品需求不斷增加,全球半導體產業恢復增長,增速達 4.8%。2014年全球半導體銷售市場繼續保持增長態勢,增速達 9.9%;2015-2016年,全球半導體銷售疲軟。 2017年,隨著AI芯片、 5G芯片、汽車電子、物聯網等下游的興起,全球半導體行業重回景氣周期。 2018年下半年,受到存儲器價格下降、全球需求疲軟和中美貿易戰的影響,全球半導體發展動力不足。但展望2019年下半年,受益于消費領域、智能手機需求回暖,全球半導體市場發展趨穩并有望實現增長。 2、 上游半導體設備銷售有望隨之向好 數據上看, 2019年全球半導體設備銷售同比負增長, 2020年將大幅反彈 。2018年,全球半導體設備銷售額達645億美元,同比增速高達14%,創下歷史最高;受到多因素影響, 2019年半導體設備廠商短期承壓, SEMI預計2019年全球半導體設備銷售下降18.4%至529億美元。 展望2020年,由于存儲器投資復蘇和在中國大陸新建及擴建工廠, SEMI預計半導體制造設備2020年的全球銷售額為588億美元,比2019年增長12%。其中,包括外資工廠在內的對中國大陸銷售將達到145億美元, 預計中國大陸成為半導體制造設備的最大市場。 3、 我國政策、資金、市場環境三面扶持 對標海外:政策支持、資金幫扶、下游產業支撐是推動行業進步不可或缺的幾個方面 。 80年代工業PC時代,日本半導體以存儲器(DRAM為主)為切入口,在日本政府和產業界聯合推動下,吸收美國技術并整合日本工業高質量品控體系,實現IC產品超高可靠性,順利實現趕超美國; 90年代消費電子大潮,韓國半導體在韓國政府和財團的共同推動下,積極開拓高性價比IC產品,帶動亞洲電子產業鏈崛起,實現了長達20多年的持續崛起。而此時的臺灣則通過創新的產業模式,從IDM轉為垂直分工,依靠大量投資建成了世界領先的晶圓代工廠臺積電和聯電,在技術水平上達到世界頂尖; ▲政策支持、資金幫扶、下游產業支撐是推動行業進步不可或缺的幾個方面 政策:產業政策頻發,彰顯扶持半導體產業決心 !笆濉逼陂g,政府開始大力支持IC產業發展,先后出臺了《國家IC產業發展推進綱要》 和“國家重大科技專項”等政策。其中以2014年發布的綱要最為詳細,被視為國家為IC產業度身定制的一份綱要,明確顯示了政策扶持半導體產業的決心。 2014年9月,國家IC產業基金正式成立。以直接入股方式,對半導體企業給予財政支持或協助購并國際大廠。 目前我國半導體產業的自給率才只有不到15%, 《中國制造2025》 的目標是2020年自給率達40%,2050年達到50% 。 ▲根據規劃, 2015-2020年, IC產業產值CAGR達20%以上 資金:截至2018年5月,一期大基金已累計投資70個項目,承諾出資1200億,實際出資1387億 。已實施項目覆蓋設計、制造、封裝測試、設備、材料、生態建設各環節;一期大基金主要投向芯片制造環節,占全部承諾投資額的67%,目前已經支持了中芯國際、上海華虹、長江存儲等;在設計領域,大基金主要在CPU、 FPGA等高端芯片領域展開投資,占承諾投資額的17%;在封裝測試產業方面,大基金則重點支持長電科技、華天科技、通富微電等項目,占承諾投資額的10%; 相比之下,大基金在裝備和材料環節的投資規模和力度要小很多,但仍然在推進光刻、刻蝕、離子注入等核心裝備抓住產能擴張時間窗口,擴大應用領域。 ▲國家大基金資金主要投向集成電路制造環節 資金:大基金二期募資規模2000億左右,加強設備領域投資 。 ▲二期大基金將加強設備領域投資 資金:大基金撬動地方基金,集成電路產業正迎來密集投資期 。IC產業屬于資本開支較重的產業,“大投入,大收益;中投入,沒收益,小投入,大虧損” ; 全球看,每年半導體資本開支接近600億美元,而英特爾、臺積電、三星等巨頭每年的資本開支均在100 億美元左右,只憑大基金的支持仍然投入有限; 根據我們的統計,除了規模近1400億的大基金之外,各集成電路產業聚集的省市亦紛紛成立地方集成電路基金,截至到2019年4月,全國有15個以上的省市成立了規模不等的地方集成電路產業投資基金,總計規模達到了5000億元左右。通過大基金、地方基金、社會資金以及相關的銀行貸款等債券融資,未來10年中國半導體產業新增投資規模有望達到10000億元水平。 ▲中國各省市開始密集投資布局半導體產業 市場:大陸建廠潮為半導體設備行業提供了巨大的市場空間 。根據SEMI發布的全球晶圓廠預測報告預估, 2017 -2020年的四年間,全球預計新建 62 條晶圓加工線,其中中國大陸將新建26座晶圓廠,成為全球新建晶圓廠最積極的地區,整體投資金額預計占全球新建晶圓廠的 42%,為全球之最。 市場:大陸半導體資本開支持續增長,拉動半導體設備發展 。當前大陸成為全球新建晶圓廠最積極的地區,以長江存儲/合肥長鑫為代表的的存儲器項目和以中芯國際/華力為代表的代工廠正處于加速擴產的階段,預計帶來大量的設備投資需求。 三、半導體設備市場競爭格局與國產化進度 1、IC制造流程復雜,大多數設備被國外廠商壟斷 晶圓制造(前道,Front-End) : ▲晶圓制造環節具體設備及主要廠商封裝(后道,Back-End )測試 : ▲封裝測試環節具體設備及主要廠商 全球集成電路裝備市場總體高度壟斷 。特點:技術更新周期短帶來的極強技術壁壘,市場壟斷程度高帶來的極大市場壁壘,以及客戶間競爭合作帶來的極高認可壁壘。因此,集成電路裝備市場高度壟斷,細分市場一家獨大;從分布看,全球前十大集成電路裝備公司基本上被美國、日本、歐洲企業占據; 從比例看,全球前十大拿走行業80%的份額;應用材料(美國)、 ASML(荷蘭)、 TEL東京電子、泛林(美國)、科磊(美國)位列前五,前五名拿走68%的份額;前30拿走92%的份額,前20拿走87%的份額。 ▲全球IC裝備市場高度壟斷 全球IC制造細分設備市場也高度壟斷 。從細分設備來看,每個具體設備基本上大部分份額被前三大企業占據,基本上都是80-90%的份額; 前三大廠商中,也基本都是一家獨大,第一占據了40-50%的份額。 ▲細分設備市場也高度壟斷 我國集成電路裝備市場高端占比偏小,且大部分為國外廠商 。2018年中國半導體設備市場規模達到131.1億美元,但據中國電子專用設備工業協會統計, 2018 年國產半導體設備銷售額預計為109億元;預計2020年中國半導體設備總市場規模將超1000億。 ▲國內廠商規模普遍較小,且大部分在光伏、 LED領域占比較高 邊際變化:在諸多工藝環節中,開始出現了一些國產廠商 。分地區看,形成三個產業集群:北京:北方華創、中電科集團、天津華海清科(CMP);上海:上海微電子、上海中微半導體、上海盛美、上海睿勵科學儀器;沈陽:沈陽拓荊 ▲主流65-28nm客戶不定量的采購的12類設備清單 ▲國內已有9項應用于14nm的裝備開始進入生產線步入驗證 75-80%的資本開支使用在設備投資里,設備投資中的70-80%在晶圓制造環節設備里 。光刻設備、刻蝕設備、薄膜設備( ALD/CVD 53%、 PVD 47%)占比最高,分別20-25%、 25%、 20-25%;擴散設備、拋光設備、離子注入設備各占設備投資的5%,量測設備占設備投資的5~10%。 ▲晶圓生產線各類設備投資占比 2、 光刻設備:光刻機是生產線上最貴的機臺, ASML全球領先 光刻工藝是最復雜的工藝,光刻機是最貴的機臺 。主流微電子制造過程中, 光刻是最復雜、昂貴和關鍵的工藝,占總成本的1/3;目前的28nm工藝則需要20道以上光刻步驟,耗費時間約占整個硅片工藝的40~60%。光刻工藝決定著整個IC工藝的特征尺寸,代表著工藝技術發展水平; 具體流程: 首先要在硅片上涂上一層耐腐蝕的光刻膠,隨后讓強光通過一塊刻有電路圖案的鏤空掩模板照射在硅片上。被照射到的部分(如源區和漏區)光刻膠會發生變質,而構筑柵區的地方不會被照射到,所以光刻膠會仍舊粘連在上面。接下來就是用腐蝕性液體清洗硅片,變質的光刻膠被除去,露出下面的硅片,而柵區在光刻膠的保護下不會受到影響。 光刻機是生產線上最貴的機臺,千萬-億美元/臺。主要是貴在成像系統(由15~20個直徑為200~300mm的透鏡組成)和定位系統(定位精度小于10nm)。一般來說一條產線需要幾臺光刻機,其折舊速度非?,大約3~9萬人民幣/天,所以也稱之為印鈔機。 ASML占據70-80%市場份額,且領先地位無人撼動 。荷蘭ASML占據超過70%的高端光刻機市場,且最新的產品EUV光刻機售價高達1億美元,依舊供不應求。緊隨其后的是Nikon和Canon。 光刻機研發成本巨大, Intel、臺積電、三星都主動出資入股ASML支持研發,并有技術人員駐廠;格羅方德、聯電及中芯國際等的光刻機主要也是來自ASML; 國內光刻機廠商有上海微電子、中電科集團四十五研究所、合肥芯碩半導體等。在這幾家公司中,處于技術領先的是上海微電子,其已量產的光刻機中性能最好的是90nm光刻機。由于技術難度巨大,短期內還是處于相對劣勢的地位。 ▲1970年起,光刻機價格每4.4年翻一倍 3、 刻蝕設備:機臺國產化率已達15% 國產刻蝕機的機臺市場份額已約15% 。工藝流程: 所謂刻蝕,狹義理解就是光刻腐蝕,先通過光刻將光刻膠進行曝光處理,然后通過其它方式實現腐蝕處理掉所需除去的部分?涛g可分為干法刻蝕和濕法刻蝕。顯而易見,它們的區別就在于濕法使用溶劑或溶液來進行刻蝕。 刻蝕設備分類: 在8寸晶圓時代,介質(40%)、多晶硅(50%)及金屬刻蝕(10%)是刻蝕設備三大塊;進入12寸后,隨著銅互連的發展,介質刻蝕份額逐漸加大,目前已近50%; 中微半導體的16nm刻蝕機已實現商業化量產并在客戶的產線上運行, 7-10nm刻蝕機設備以達到世界先進水平。截至2018年末,中微半導體累計已有1100多個反應臺服務于國內外40余條先進芯片生產線。目前中微產品已經進入第三代10nm、 7nm工藝(臺積電), 5納米等離子體刻蝕機已經臺積電驗證;除中微外,北方華創在硅刻蝕機方面也有突破。 4、 成膜設備:機臺國產化率約10-15% 成膜設備分兩大類, 機臺市場份額約10-15% 。工藝流程: 在集成電路制備中,很多薄膜材料由淀積工藝形成。主要包括化學氣相 (CVD)淀積和物理氣相淀積 (PVD)兩大類工藝; 一條投資70億美元的芯片制造生產線,需用約5億美金采購100多臺PECVD設備; 從全球范圍看, AMAT在CVD設備和PVD設備領域都保持領先;北方華創、中微公司等企業等小有突破:其中北方微電子的PVD可用于28nm的hard mask工藝,并且可以量產;中微兩條線推進CVD,一方面中微應用于LED領域的MOCVD市占率已經全球領先 ,另一方面投資沈陽拓荊,完善產品線布局。 ▲AMAT在CVD設備和PVD設備領域都保持領先 ▲總體看, PVD是國產化進展較快的一類設備 5、 檢測設備 半導體中的檢測可分為前道量測和后道測試兩大類 。其中前道檢測更多偏向于外觀性/物理性檢測,主要使用光學檢測設備、各類inspection設備;后道測試更多偏向于功能性/電性測試,主要使用ATE設備及探針臺和分選機;從價值量占比看,前道量測設備也可稱為工藝控制檢測設備,是晶圓制造設備的一部分,占晶圓制造設備投資占比約10%;后道測試設備獨立于晶圓制造設備,占全部半導體設備比例約8%。 ▲可以簡單把加工過程劃分為前道晶圓制造與后道封裝測試 ▲量測設備和測試設備屬于兩個不同環節 前道晶圓量測(Wafer Metrology)主要在wafer制造環節。在芯片制造過程中,為了保證晶圓按照預定的設計要求被加工,必須進行大量的檢測和量測,包括芯片線寬度的測量、各層厚度的測量、各層表面形貌測量,以及各個層的一些電子性能的測量;用到的設備:缺陷檢測設備、晶圓形狀測量設備、 掩膜板檢測設備、 CD-SEM(微距量測掃描式電子顯微鏡)、顯微鏡等。 后道測試主要在封測環節,分為中測和終測 。后道中測(CP, circuit probe),主要在芯片封裝前: 主要是測試整個晶圓片(wafer)上每個芯粒(die)的邏輯。簡單來說, CP是把壞的Die挑出來并標記出來,后續只封裝好的die。這樣做可以減少封裝和測試的成本,也可以更直接的知道Wafer的良率。用到的設備:測試機(IC Tester / ATE)、探針卡(Probe Card)、探針臺(Prober)以及測試機與探針卡之間的接口等。 后道終測(FT, final test),主要在芯片封裝后:測試每顆封裝好的芯片(chip)的邏輯。簡單來說, FT是把壞的封裝好的chip挑出來,可以直接檢驗出封裝環節的良率;用到的設備:測試機(IC Tester)、分揀機/分類機(Handler)等。 測試設備三大設備之ATE競爭格局:測試設備包括三大類:測試機、探針臺、分選機,其中測試機市場空間占比過半;全球集成電路測試設備市場主要由美國泰瑞達和日本愛德萬占據,兩者總體合計市占率超過50%。細分來看,在測試機市場中, SOC測試機、存儲器測試機的市場占比合計近90%,而愛德萬+泰瑞達的市場份額超過80%;目前國內已經裝配的測試系統主要偏重在低檔數字測試系統、模擬及數;旌蠝y試系統等,領先廠商包括長川科技、華峰測控、上海中藝等。本土廠商在中高檔測試能力部分目前仍十分薄弱,尚無法與國外業者相抗衡(包括愛德萬Advantest、泰瑞達Teradyne、 Verigy、居諾JUNO半導體等)。但目前國產中、高檔測試系統已經研制成功,正進入小批量生產階段。上市公司中,國產廠商長川科技正全面布局數;旌、模擬、數字信號測試機+探針臺;精測電子已布局memory ATE和面板驅動IC ATE,期待后續產品出貨。 測試設備三大設備之探針臺競爭格局:探針測試臺(Prober)是前后道工序之間用于對半導體器件芯片的電參數特性進行測試的關鍵設備,它可以將電參數特性不符合要求的芯片用打點器(INKER)做一明顯標記, 便于在后道工序中及時將其剔除, 這樣就有效地提高了半導體器件生產的成品率,大大降低器件的制造成本。在具體測試的時候,晶圓被固定在真空吸力的卡盤上,并與很薄的探針電測器對準,同時探針與芯片的每一個焊盤相接觸。 電測器在電源的驅動下測試電路并記錄下結果。 測試的數量、順序和類型由計算機程序控制。 一般來說,探針臺的單價在百萬級別,遠高于分選機。根據統計,探針臺的市場份額約占總測試機+探針臺+分選機的市場空間的15-20%左右。以東京電子(TEL)為代表的廠商雄霸全球探針測試設備市場,而國內廠商中,長川科技已有探針臺產品布局。 國內集成電路設備的國內自給率僅有 5%左右,在全球市場僅占 1-2%份額,而且,產業鏈中上游核心領域芯片多數占有率基本為0%。半導體設備進口依賴長期看將嚴重阻礙中國半導體行業的自主發展,國內需求與國內供給的缺口昭示著巨大的國產化空間。集成電路領域對外依賴十分嚴重,現在,集成電路已經成為我國進口金額最大的產品種類,進出口的貿易逆差逐年擴大,逆差增速還在持續提升。但是,在資金、政策、市場環境三方面利好下,市場格局正在發生深刻的變化,希望在未來的5-10年內,半導體行業被“卡脖子”的局面不復存在。
                  2021-06-22
                  萃聚紫瑯 省產研院8個優質項目在南通創新區集中路演

                  萃聚紫瑯 省產研院8個優質項目在南通創新區集中路演

                  今天下午,“萃聚紫瑯”江蘇省產業技術研究院項目路演在南通創新區紫瑯科技城舉辦。這是自去年12月,我市與省產研院達成戰略合作以來,首次在南通舉辦項目集中路演。 路演1.jpg   路演活動中,江蘇省產業技術研究院精心培育的8個優質項目進行了現場展示,項目涵蓋新一代信息技術、新材料、裝備制造和生物醫藥等四大研究領域,均由高層次人才團隊領銜,具備核心原創技術,項目分享人和點評嘉賓也現場進行了互動交流。 路演6.jpg   南京大學物理學院教授、博士生導師于葛亮帶來的路演項目是新型二維半導體材料與器件。他說,隨著摩爾定律的發展,現在的硅工藝已經達到了一個瓶頸,而用二維材料來做下一代半導體的話,則可以實現指數級的縮小,同時運算速度也會變得更快。他希望通過此次路演,在省產研院的支持下,能夠和南通創新區實現項目的成功落地。   江蘇省產研院是全省科技體制改革“試驗田”,高端科創資源聚集地,我市與省產研院達成戰略合作近半年,雙方加大院地共建先行先試探索力度,聚力產業創新、成果轉化,啟動實施了創新產業引領、原創成果轉化、創新生態建設等工程,首個落地南通的重大項目——鵬舉半導體裝備組件項目正式入駐創新區紫瑯科技城,項目負責人也成功入選市“江海英才計劃”。   副市長、創新區黨工委副書記王曉斌在致辭中說,希望此次項目集中路演,搭設起科技創新成果轉化的橋梁紐帶,推動創新鏈與產業鏈、產業鏈與技術鏈、技術鏈與人才鏈的精準對接,讓更多極具潛力的好項目、好企業走進南通、走進創新區,與本土龍頭企業深化創新合作,攜手解決一系列“卡脖子”技術難題,凝聚起高質量發展強勁活力。
                  2021-06-22
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