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中国半导体仍然弱小 产业生态体系亟需完善

作者:发布时间:2017-03-22文章来源:中国电子报浏览量:4747

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伴随全球半导体产业向亚太地区转移,中国半导体在全球市场中的份额与价值正在不断提升。这一点从刚刚召开的“SEMICON China 2017”火爆程度上可以一窥端倪。不过目前中国的“半导体热”尚属投资拉动型,实际的产业发展水平与国际先进水平仍有很大差距,尤其是在材料与设备上的差距特别明显。正如中芯国际董事长周子学在主题峰会上指出:“我们还很弱小。一个在全球前二十大半导体企业没有企业入围的国家,怎么敢称在半导体行业是有竞争力的呢?”

建立产业生态支撑体系

中国半导体市场规模正在不断提升。根据“2017中国国际半导体技术大会(CSTIC 2017)”上中芯国际CEO邱慈云的介绍,从2000年以来,全球半导体市场都在稳步增长,当中尤其以中国半导体的成长态势最为显著,在世界市场上所占的份额也日益提升。在2000年的时候,中国半导体市场只占全球份额的7%;而到了2010年,这个数字则变成了30%;在刚过去的2016年,全球半导体市场总额高达3530亿美元,而中国半导体市场占了其中的45%。到了2020年,中国半导体市场占全球的份额将会高达47%,而届时全球的总额也会增加到4340亿美元。

尽管预测的数据十分乐观,但是中国半导体还是要面对多方面的挑战,包括国际竞争挑战增长、缺乏有经验的人才资源和产业生态系统亟需完善等,其中最关键的是上游材料与设备严重依赖海外市场。

“中国半导体的关键问题之一是产业链上存在短板,包括材料在内的配套产品大量依赖进口,本土企业不能提供有效支撑。”永光化学电化营业处处长孙哲仁此前在接受《中国电子报》记者采访时指出,“从半导体行业整体发展情况来看,制造业仍然是全行业的龙头,没有制造,其他环节也很难做好,把制造业做大,实际是给材料行业提供了市场。但是光有制造业又是不足够的,集成电路产业的良性发展需要有适当的产业环境,需要有完善的生态体系。”

家登精密工业股分有限公司营运长兼发言人沈恩年进一步指出:“一个相对完善的产业生态支撑体系,对制造企业参与国际竞争也是非常有益的。供应链的本土化,不仅在制造成本的控制上、快速及时的响应上十分有利;更重要的是,只有为制造企业量身打造的半导体材料,才能保证工艺制程具有独特性,才能保证产品性能的最优化。”而目前,中国制造企业仍然大量采用日韩等国外厂商供应的材料,这不利于自身技术的发挥,也不利于培育本土设备材料等配套企业。

好在从“SEMICON China 2017”的情况来看,这一状况正在得到缓解,国内主要的制造、设备和材料公司,如中芯国际、华虹集团(华虹宏力与华力微电子)、武汉新芯、北方华创、中国电科集团、新昇都在展会中亮相,展出了最新的技术与产品,显示出了良好的发展态势。


支持国内上游企业合纵联横

既然市场给了中国半导体发展的机遇,从国家层面应当给予设备材料等上游企业哪些支持呢?对此,上海兆芯集成电路有限公司副总裁傅城指出,当前全球半导体设备企业集中化趋势十分明显,关键核心设备提供商不超过10家。我国这些年来扶持发展了一些设备企业。这些企业当前阶段,首要立足的仍是国内市场。过去十几年中国内半导体设备市场其实并不大,在2015年以前基本上每隔2~3年才会发布一家12英寸或8英寸项目。这样的市场规模,很难喂饱一家规模设备企业。现在随着多个大型项目的发布,至少从市场层面规模在扩大,如果每年启动3~4条生产线的建设,并保持这种成长速度,相信3~5年后支撑起5~6家国内设备企业是有可能的。前提条件是有一定的政策倾斜。比如规定在符合设备规格条件的情况下,要至少有一半设备从国内供应商采购。这样就会给国有设备厂商一个成长的机会。设备厂的成长需要有适当的商业环境,资金、人才、技术的积累都需要一个过程。

北方华创科技集团股份有限公司高级副总裁、首席战略官张国铭认为:“20世纪以后,经过十余年的发展,中国半导体装备业已经涌现出了几家技术与规模兼具的先锋企业,完全有能力担当起行业领头羊的角色。过去中国半导体设备产业给外界的整体印象是‘小、弱、散’,新的发展形势下,国内设备商有必要,也具备了通过合作、整并提升整体实力的条件和契机。国之重器在精而不在多,即便是荷兰、美国、日本这样的半导体装备发达国家,设备的代表性厂商也不过1~2家,这是国际同行给予我们的经验启示。另外,通过整合并购打通的供应链、客户、渠道和人才团队也是提升和改善‘小、弱、散’的有效途径。所以,国家应该鼓励和支持国内装备企业的合纵联横,以龙头企业为先锋,打造中国半导体装备的国家舰队。在此基础上,鼓励中国企业的出海并购也是打造国际化的中国企业的捷径之一。在不懈强化自身实力的同时,国家应大力支持装备类的战略型企业寻找海外优质标的进行整合并购,并在资本运作、外汇支持、政策审批等方面给予特殊通道的灵活机制。”

“此外,目前国产设备仍处于追赶阶段,企业规模和融资能力有限,要想加快追赶速度,需要国家继续加大科技研发资金的支持,在当下以资金换时间。同时,半导体装备业也是人才密集型产业,需要多学科的高端人才支撑,我国对这方面的人才供应缺口很大。因此,一方面需要国家加大微电子等相关学科人才的培养;另一方面,要加强官、产、学、研的紧密合作,如此,不仅能为企业技术发展提供源头上的智力支持,而且也将为企业培养出大批的实用型人才。”张国铭表示。


专家观点

美光科技嵌入式产品事业部市场副总裁Kris Baxter

车用电子成拉动半导体增长主要市场

目前,汽车产业对芯片的需求持续强劲,成长率高于其他应用领域,主要原因之一是汽车日益增加的联网与自动化功能来自于越来越多的半导体元件;而汽车产业对芯片需求,相较于其他产业也较稳定,因为其产品设计与量产周期较长。未来的智能汽车将具备越来越多的功能,通过集成的汽车解决方案平台支持3G/4G连接、车载通信(蓝牙、Wi-Fi、AllJoyn、Miracast)、信息娱乐系统、多屏多媒体,以及增强的语音和应用支持。而像车载导航、娱乐系统、驾驶辅助、安全信息备份,以及车载系统的软件应用等,均需要一定的数据缓存空间来支持其正常运行。

汽车的闪存技术也是如此,旨在提高车载系统智能化、网联化程度,并提供高容量的数据存储空间,以及对行驶数据的实时收集和分析功能。比如随着高清地图、车载行车记录仪等功能的逐渐普及,数据的存储需求将会大幅度增长,存储器在汽车中的应用会越来越广泛。因此,汽车内部越来越多的互联功能,将为汽车闪存带来更多的市场需求。尤其是未来的自动驾驶等功能,每秒将会产生1GB的数据流量,届时,汽车的角色就如同一个移动的网关,不仅具有数据的自动采集功能,还具有相应的算法对这些数据进行分析并传输至其他车辆,汽车存储需求也将不断增长。

美国国家仪器有限公司大中华区总经理陈健忠

半导体测试需要更低成本、更加快速

随着半导体产品设计与工艺复杂度的提高,测试的重要作用不断提升。特别是对于产线测试设备来说,用户持续追求降低测试成本、更快速的测试、更精准的测量。

随着IC制造商不断引入创新工艺以及减小器件尺寸,他们需要确保这些变化所带来的额外复杂性不会影响IC的长期稳定性。随着技术发展日新月异,半导体制造商必须在提高所采集和分析的数据可靠性的同时降低测试成本。

在需要以更低成本获取更多数据时,许多可靠性工程师发现他们无法使用传统的可靠性解决方案来应对这一问题,因此转而使用灵活、可扩展的模块化解决方案来满足其需求。

半导体技术的进步往往会推动对成本高昂的新型独立式测试设备的需求,而这种设备很容易随着技术的进步而被淘汰。所有公司都在努力降低PMIC测试系统的成本、尺寸和占地面积,而要在这些需求中作出最佳权衡却非常困难。

借助半导体测试系统(STS),Integrated Device Technology(IDT)公司能够测试各种设备类型,同时维持高测试吞吐量和可扩展性,来满足未来的性能需求。NI基于PXI的系统包含了高性能测量单元(SMU)、示波器、任意波形发生器和数字仪器,专为满足PMIC验证、特性分析和生产测试的各种直流和交流测量需求而设计。借助模块化PXI解决方案的灵活性,工程师可升级特定硬件和软件组件来满足未来需求,而无需花费大代价来更换整个系统。


家登精密工业股份有限公司营运长兼发言人沈恩年

打造兼具弹性与效率的服务平台

半导体制造的复杂程度不断提升。以14纳米晶圆工艺为例,几乎是头发丝的1/5000,全部流程需要1100个步骤。在如此精密的半导体产业中,需要智能制造和完善的软硬件配套服务,提升生产效率。半导体制造所需的材料、配件、工艺服务十分繁复。需要整合上下游客户、供货商,方能打造出兼具弹性与效率的服务平台。

家登精密以载具产品及机台设备领域切入半导体制造领域,定位为“全球关键材料创新技术的整合服务商”,全方位朝向自动化软硬件产品发展。在光罩传载方面,深耕既有市场,紧跟极紫外光微影制程拓展脚步,主推极紫外光光罩传送盒(EUV Pod);在晶圆传载方面,开发新市场,以领先技术抢入12英寸晶圆市场,主推12英寸FOUP。在机台设备方面,开发新客户,拓展代理代工领域,同时与策略伙伴携手,进入滤芯/晶圆/O-ring等耗材市场。

随着中国大陆在半导体制造领域投资的快速增长,家登精密以“制造服务业”自许,也将加快进入中国大陆市场的步伐,投资南京,在服务台积电南京厂的同时,辐射中国大陆地区的其他半导体企业。

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