叶甜春:中国大陆集成电路制造产业及供应链创新发展情况

2022-03-01 作者: 晴天
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2021年11月2日,2021年中国集成电路制造年会暨供应链创新发展大会(第24届)在广东省广州市举行。在本届大会的高峰论坛上,中国半导体行业协会集成电路分会理事长、中国集成电路创新联盟副理事长兼秘书长 叶甜春 《中国集成电路制造产业现状与展望》为主题发表演讲报告,阐述了中国大陆集成电路制造产业及供应链创新发展情况。

 

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中国半导体行业协会集成电路分会理事长 叶甜春

 

叶甜春表示,经过数十年的布局及过去12年在国家科技重大专项、产业基金和相关政策支持下,中国集成链路全产业链实现了跨越发展,从现在开始中国集成电路产业需要进行新的中长期规划, 建立起技术创新体系和产业体系,为中国集成电路产业的未来发展带来底气和信心。

 

回首制造业,“十三五”期间,中国整个产业的销售额到2020年已经达到了8848亿元,正好是珠穆朗玛峰的高度。其中制造业近年保持着23%的增长率,在2020年营收达到了2560亿元。并且,制造业在全行业的占比逐年提高,在全国同业总值中所占比重为28.9%,在全球同业中的比重达19.9%。

 

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从“十三五”期间中国集成电路晶圆制造业前十大企业及分布情况上看,在2016-2020年期间,内资企业占比从44%下降到了27.7%;外资企业从原来的49.1%的占比达到了61.3%,台资企业从6.9%提升到了10%。这意味着行业在增长,虽然内资企业的制造也在增长,但是制造增长速度远远低于外资企业和台资企业。这是值得关注的一个现象。

 

中国大陆集成电路制造业在全行业的占比也在逐年提高,2020年达到28.9%,在全球同业中的比重达到19.9%,这是我们之前制定的要到2025年达到的目标,早期我们在全球的占比还不到5%,所以这是一个很大的进展。

 

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按照区域来划分,长三角地区以44%的产业占比量成为中国集成电路产业的中心、重心,京津冀逐步从5.6%提高到14%,包括了武汉、成都、重庆等中西部地区则从原来31%提高到了39.2%,珠三角地区的制造业刚起步,整体占比2.8%,这也表明,一方面大湾区制造业的发展任重而道远,另一方面,我们能看到有充分的发展和伸展的空间。

 

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在晶圆代工这一环节,中国的增长率不到6%,而中国大陆本土制造业增长率是23%,这也是一个值得关注的地方。叶甜春指出,目前国内的IDM比例还很小,接下来,随着IDM规模的增长,我们的制造业的结构可能会出现一个较大的变化。

 

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从产业链的角度来看,“十三五”期间,制造业的技术得益于国家科技重大专项的支持,相关技术节点在持续向前推进,12寸的主流技术——28纳米已进入大生产,14纳米已进入生产,7纳米进入试生产,对5纳米技术进行研发,早期布局的一系列特色工艺现在的市场竞争力在大幅度提升,因为产品种类在丰富,品质在提高,也已经开始具备一定的国际竞争力。同时,中国的主流工艺也随着新的工艺品种、品类的开发挖掘也在提高,市场竞争力也在逐步提升。特色工艺和逻辑工艺同时提升“两条腿走路”战略已成为中国半导体业内的共识。

 

 

供应链方面,近年制造业的发力使我国装备、材料迎来巨大发展机遇和空间,本土零部件的配套能力正逐步完成。2020年, 中国半导体设备销售收入达到242.9亿元,同比增长38.7%,其中IC设备销售收入107亿元,同比增长48.6%。2021年上半年半导体设备销售收入达到128.78亿元,同比增长53.0%。其中IC设备销售收入58.97亿元,同比增加123.7%中国半导体设备销售收入将在IC设备和PV设备的市场推动下保持持续增长,预计全年IC设备同比增长50%以上。

 

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在材料方面,集成电路材料品类细分可达2000多种,大类可分为8-9类。目前,我国集成电路材料销售已经达到388亿元,本土半导体材料销售收入大概市场占比达38%左右。从2020年材料销售收入结构来看,硅材料占比最高达40.2%,电子气体也是一个值得注意的方面,这部分占比为28.6%。但他提醒道,我们的CMP抛光材料,尤其是光刻胶、光掩膜占比非常小,从全球行业来看,这几个占比不应该这么低,这是我们要关注的。

 

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叶甜春指出,过去十几年,本土装备和材料业蓬勃发展,辐射带动泛半导体产业成效显著,本土的装备、材料使我们具备成道的工艺能力,建造成本大幅下降,推动了我国集成电路行业在全球的竞争力大幅度提升。

 

面向中国集成电路未来的发展,叶甜春指出:

一、要直面问题,坚持不懈,持之以恒地去解决问题:

 

1.在重重压力之下,中国集成电路产业已经形成共识,要培养“系统-芯片-工艺-装备-材料”协同创新发展的良性生态,但现实情况离目标还有很大距离。需要大家继续努力,包括思想观念、发展理念、机制体制和政策支持等各层面;

 

2. 基于制造业发展的庞大产业链,装备及零部件、材料、软件工具是核心基础,是当前痛点,也是国际博弈的长期焦点,对供应链安全不能抱有幻想,哪怕形势有所缓和,哪怕成本高一点,也必须要坚持不懈地去做;

 

3.本土供应链的发展已经从点扩展到面,下阶段的重点,不再是单品的采购量,而是长期订单、订单比例、产品市场占比和行业市场占比;

 

4.供应链骨企业的发展重点,要从单品研发和产品线拓展,转向规模化经营:长期批量订单条下的产品一致性和稳定性、批量生产管理和品质控制、对客户的服务保障能力、零部件和原材料的管理。本质是企业的发展战略,为销售规模扩大10-50倍所做的准备;

 

5.解决当下产业问题不能靠“大而全”,而是要通过特色创新,建立局部优势,成为反制手段,形成竞争制衡。开放合作必须坚持,但全球化的策略需要调整,关键是如何发挥中国市场潜力,通过创新合作,开拓新的空间,形成一个合作共赢的全球化新生态;

 

6.“短兵相接”的企业研发需求成倍增长,企业渴求政府的研发支持,而国家新的中长期规划未启动,行业最担心的“间歇期”已经出现,“不进则退,慢进亦退”的局面正在发生;

 

7.在应对近期“卡脖子”压力之外,面向中长期的技术路径创新和产业模式创新,不能被忽视。

 

二、从自身发展到全球格局,中国集成电路都需要新战略:

①过去10年“从无到有”进行产业链布局后,中国需要“升级版的发展战略”,再用10-15年,一要解决供应链安全、实现自立自强,二要通过特色创新,打造新的全球产业链;

 

②下阶段战略重点是“以产品为中心,以行业解决方案为牵引”。系统应用、设计、制造和装备材料融合发展;

 

③从“追赶战略”转向“创新战略”,不能只在既有技术路线上追赶。要更多发挥中国市场崛起的优势,通过“双循环”以中国市场引领全球市场,重塑全球产业链。

 

◆立足中国市场实现世界水平创新,在若干核心技术领域形成具有特色的创新技术和创新产品。

 

◆探索产业新模式:以系统和应用为中心在目前设计+代工和集成制造(IDM)两种模式基础上,可能产生以融合为特征的新模式。

 

三、技术上摆脱路径依赖才是出路:

1.尺寸微缩仍将持续到2030年后,对物理极限的接近将导致技术难度剧增,也将倒逼“路径创新”,给FDSOI等技术带来机遇;

2.集成方法从平面到三维将成为技术演进的新途径,功能融合趋势将拓展出新空间;

3.架构创新、电子设计工具(EDA)智能化、硬件开源化等技术创新成为新焦点。

 

最后,叶甜春呼吁:迎接挑战才能抓住机遇、开拓创新才能自立自强、开放合作才能实现共赢。

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