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从进博会看成熟工艺发展潜力

2023/11/09
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成熟工艺发展需要国际企业助力

进博会在近期于上海召开,作为一个促进国内外交流的重要窗口,通过进博会集成电路专区,行业更容易洞悉全球半导体技术发展方向。中国作为全球半导体产业的一份子,在新的局势下,会催生出哪些市场机会,中国的半导体市场应该如何与国际企业合作,国际企业在其中的作用又会是什么?

进博会中的半导体声音

近几年,受到多种因素的影响,全球半导体产业的发展受到了重重挑战。作为一个需要高度全球协作的产业,自2021年以来,进博会集成电路专区的设立顺应了产业发展诉求,为集成电路产业进一步成长提供了交流平台。

半导体产业链涉及制造、设计、封测等多个环节,又因为终端市场的不同需求,出现了逻辑芯片存储芯片、模拟芯片等多种芯片类型,孕育了众多龙头企业。本届进博会集成电路专区,云集了ASML、高通、三星、TI、ADI、美光、AMD、等国际半导体龙头企业,涵盖半导体产业链的众多环节,其中大部分企业已连续多年参加进博会,如ASML、高通、三星、TI等。

在错综复杂的市场环境下,国际半导体企业积极参加进博会更能说明:

一、中国市场对国际半导体企业仍具有吸引力。中国作为全球最大的电子产品生产基地之一,2022年中国半导体销售金额达1803亿美元,占比接近32.5%,是全球最大的单一半导体销售市场。同时,中国市场在新能源汽车、物联网AI等方面发展迅速,催生了多样化的市场需求,需要来自全球各地的半导体供应商和制造商提供各种类型的产品和服务,为相关半导体企业提供了巨大的成长空间。

二、国际半导体企业重视中国市场发展。在集成电路专区中有很多“老朋友”,说明半导体企业一直坚持对中国市场进行投入。重视中国市场发展,贴近中国市场发展需求可以激发企业的创新活力,在满足市场需求的同时,让企业在差异化竞争中获得更大优势。未来,随着中国半导体产业的持续发展,国际半导体企业的机会将会更加广阔。

三、国际半导体企业希望与中国市场保持交流。半导体行业发展离不开中国市场,在外界不确定因素的影响下,国际半导体企业仍在寻求与中国市场合作的新方式。半导体行业是一个合作型、创新型产业,保持交流使得国际半导体企业与中国市场建立更紧密的合作关系,共同开展业务,实现互利共赢。

终端市场需求是半导体产业的风向标。在终端市场开始向数字化、智能化转型的过程中,中国成为了新兴应用最好的试验场。半导体产业串联终端市场发展,在今年的集成电路专区中,英特尔通过一辆仿真车展示了其处理器在智能座舱领域的应用;高通在现场用5G和AI技术赋能智能手机、汽车、PC等终端;TI则向现场观众展示了多款面向汽车电子可再生能源机器人领域的解决方案。ASML作为半导体制造设备的龙头企业,在进博会期间展示了他们强大的全景光刻方案,用光刻技术让芯片从设计走向现实世界,赋能终端应用。

成熟工艺的广阔市场空间

从进博会的厂商表现中看,在PC、手机之后,新能源汽车、面板、光伏相关的终端应用成为了拉动半导体产业发展的新驱动力。这些新兴市场的崛起,推动了市场对成熟工艺产生大量需求。

以新能源汽车为例,随着汽车向数字化、智能化转型,MCU、模拟和功率类芯片、功率分立器件及模组、联接类芯片和传感器半导体芯片用量大幅增加,这些车规芯片一般采用成熟工艺来生产制造。

根据相关研究显示,2021年生产的72%的汽车半导体芯片来自90nm以上的传统成熟工艺。在所有应用中,包括汽车以外的90nm以上的比例为52%,汽车半导体比其它应用更旧,比例达到72%,而所有采用14nm以下尖端工艺的半导体芯片比例为21%,但采用这些先进工艺的汽车半导体比例仅为6%。

中国在新兴市场方面发展迅速,为新兴应用的成长提供了广阔的空间。目前,中国已成为全世界最大的成熟工艺应用市场,在整个半导体产业链中扮演非常重要的角色。随着国内在新能源汽车、光伏、面板的渗透率提升,将带动功率器件、CIS芯片和电源管理芯片等半导体市场规模的提升,加大了对成熟工艺的需求。

另一方面,中国半导体产业具备成熟工艺的量产能力。借助于国内终端市场的发展,将力量集中于一点,发展并壮大成熟工艺是中国参与到全球半导体产业发展中的一个重要路径。在成熟工艺的基础上,中国可以不断探索和研究新的技术,提高创新能力,生产出更高质量的半导体产品,从而在国际市场上获得更大的竞争优势,在半导体产业中获得更多的话语权。

成熟工艺发展需要国际企业助力

将国内成熟工艺推进到全球市场中竞争,需要上下游企业的支持。

半导体设备是发展成熟工艺的基石,芯片制造设备更是其中的关键。光刻机是推动芯片制造工艺演进的主要动力,但随着工艺线宽微缩,仅仅靠光刻机已经满足不了芯片制造的精细化要求。

于是,应用于芯片的开发与制造环节,通过优化成像光源与掩模板设计,实现更精确的图形成像和更好的芯片生产良率的计算光刻;以及应用于大批量生产芯片的前期阶段及过程中,可进行快速准确的量测图案质量,以实现最高产量和最佳图层印制性能的光学及电子束量测等技术开始在芯片制造中大量使用。

ASML是将光刻技术应用于实际的主要驱动者之一,他们围绕芯片制造“成像“环节,将光刻机台、计算光刻、光学及电子束量测三个方面结合了起来,形成了其独特的全景光刻解决方案,以满足芯片制造市场的发展需求。

从实际角度出发,随着国内新兴应用市场的发展,对成熟工艺需求量增加,对能够生产成熟工艺的半导体设备需求量增加。尤其是在电源管理、CIS、射频器件等需求驱动下,推动了成熟工艺的进步,而成熟工艺的发展则离不开ASML这样的国际企业的支持。

因此,行业需要:

一、凸显中国市场魅力。中国拥有完整的产业体系、超大规模的市场,为外资企业在华发展创造了良好的基础。在新的挑战下,更要向外界展示中国市场的巨大发展潜力,市场需求是推动技术发展的基石。

二、坚持开放的态度。半导体产业是一个全球性的产业,涉及到多个国家和地区,只有通过国际合作和开放市场,才能实现共同发展和互利共赢。对外开放可以促进技术交流和产业合作,推动技术创新和产业升级。同时,开放市场可以扩大产业的规模和效益,提高产业的竞争力和可持续发展能力。

三、挖掘国际合作新机会。面对新挑战,传统的国际合作方式可能不再适用,因此需要寻找新的创新方法来继续推动国际合作。许多国家和地区都有自己的优势和特色,通过国际合作可以互相学习和借鉴,可以实现优势互补和协同发展。

国际企业如何推动成熟工艺市场发展

中国在成熟工艺方面拥有较大的市场发展空间,也是目前国内有能力实现量产,且能够落实在实际应用中,有机会实现规模化商用的关键环节。国际企业可以深入思考其中的机遇,通过以下几方面加深与中国市场的合作。

一、加强与国内市场的沟通。半导体产业是一个全球高度协同的产业,在外界环境发展变化时,国际企业更需要通力合作增强中外交流。看到中国市场机会,抓住中国市场需求,更有利于国际企业自身的发展。

二、重视在中国的投资。重视在华投资,对于在华外企或合资企业是很好的发展机遇。中国拥有相对领先的应用市场,如新能源汽车、储能、新能源发电目前都是中国正处于火热发展中的领域,增加在华投资可以保障其在行业内的地位。

三、增强对中国半导体产业的服务。通过提供相关服务,可以推动中国半导体产业的技术进步和产业升级。在促进中国半导体产业的发展中,国际企业也能够实现自身的商业价值和社会责任。

四、加大在中国本土人才的培养。培养本土的半导体人才,针对不同岗位的需求,完善人才培训体系,能够助力其本土化业务的成长。且通过国际企业培养的人才,也会提升本土人才的专业素养和国际化视野,有利于国际企业将在中国研发的技术应用于更大的舞台。ASML进入中国市场的三十余年,目前已经培养了一支由800多名客户服务工程师组成的专业团队。

随着中国半导体行业的发展以及半导体终端市场的增长,中国半导体市场的发展潜力正被不断释放。

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