11 月 2 日報道，2021 年中國集成電路制造年會高峰論壇今日舉行。會上，意法半導體、粵芯半導體、華潤微電子等半導體制造廠商分享了自身在碳中和、新能源汽車領域的發(fā)展和布局。
▲ 解析國產(chǎn)制造布局，葉甜春提出七項靈魂建議。
西門子、芯鑫租賃、滬硅產(chǎn)業(yè)、集創(chuàng)北方、上揚軟件、優(yōu)艾智合、廣東利揚等廠商則提到了各自在 EDA、半導體金融、硅片、顯示驅動芯片、晶圓廠 MES 系統(tǒng)、晶圓廠機器人、芯片測試等細分領域的產(chǎn)業(yè)情況和發(fā)展機遇。
國家科技重大專項 02 專項技術總師、中國科學院微電子研究所所長葉甜春分析了整個中國集成電路制造產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，以及他對于行業(yè)發(fā)展的思考；長江存儲首席執(zhí)行官楊士寧以個人身份談到了三維制造技術的思考；工業(yè)和信息化部電子第五研究所總工程師恩云飛則分享了全產(chǎn)業(yè)鏈芯片質量把控的痛點和情況。
三大產(chǎn)業(yè)集團成立，設立設計、生態(tài)、風險子基金
在高峰論壇的開幕式上，粵港澳大灣區(qū)科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)投資基金、灣區(qū)半導體產(chǎn)業(yè)集團、廣大融智產(chǎn)業(yè)集團、智能傳感器產(chǎn)業(yè)集團成立等宣告成立。廣東省半導體及集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金下的設計子基金、生態(tài)子基金、風險子基金則分別由上海武岳峰基金、中芯聚源和華登國際管理。
其中大灣區(qū)科創(chuàng)基金主要聚焦于集成電路、雙碳等領域，其基金規(guī)模為 1000 億元，首期規(guī)模 200 億元。
灣區(qū)半導體產(chǎn)業(yè)集團則注重打通和強化灣區(qū)半導體供應鏈的整體發(fā)展，整合資本、技術、人才等資源，構建半導體和集成電路生態(tài)圈，首期注冊資本 160 億元，注冊目標 300 億元；廣大融智產(chǎn)業(yè)集團總部位于廣州市黃埔區(qū)，主要專注于半導體價值供應鏈、移動通信、汽車電子、智慧制造、物聯(lián)網(wǎng)等領域一期注冊資本 100 億元，二期 200 億元；灣區(qū)智能傳感器產(chǎn)業(yè)集團計劃注冊資本 100 億元，由興橙資本主導發(fā)起并控股，與福建金盛蘭科創(chuàng)、山西新民能源共同完成首期投資 60 億元，將在國內(nèi)與上海工研院、智能傳感器中心進行戰(zhàn)略合作。
上海武岳峰基金、中芯聚源、華登國際也分享了各自在集成電路領域的投資情況：武岳峰投資的前十家上市芯片設計公司市值超過了 1 萬億；中芯聚源旗下資金規(guī)模達 240 億元，平均收益率達 35%；華登國際則在全球投資了 130 多家半導體公司，其中 119 家公司已經(jīng)上市。
此外，廣東工業(yè)大學集成電路學院和西安電子科技大學廣州研究院今日正式揭牌，上海天數(shù)智芯和肇慶晟和微電子分別獲得了 2021 中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展創(chuàng)新與投資大賽暨 2021 中國集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的一等獎和特等獎。
中科院葉甜春：不再抱有幻想，材料、設備、零部件是行業(yè)基石
在大會上，國家科技重大專項 02 專項技術總師、中國科學院微電子研究所所長、中國半導體行業(yè)協(xié)會副理事長葉甜春分享、回顧了中國半導體行業(yè)在過去十幾年中所取得的成績以及中國半導體行業(yè)發(fā)展的機遇和目標。
葉甜春指出，中國集成電路產(chǎn)業(yè)的版圖、框架是最完整的。十三五期間，中國集成電路產(chǎn)業(yè)整體的年化增長率約為 20%。到 2020 年，整個產(chǎn)業(yè)的銷售額已經(jīng)達到 8848 億元，正好是珠穆朗瑪峰的高度。在集成電路制造領域，制造業(yè)保持了 23% 的增長率，2020 年銷售額達到 2560 億元。
目前看來，中國集成電路制造業(yè)在全行業(yè)的占比在逐年提高，達到了 28.9%；在全球產(chǎn)業(yè)中的比重，已經(jīng)達到了 19.9%。整體來說，制造領域的前十大廠商有三星中國、英特爾中國、中芯國際、SK 海力士中國、上海華虹、臺積電大陸、華潤微電子、聯(lián)芯、西安微電子所和武漢新芯等。
盡管成績比較亮眼，但是從內(nèi)資企業(yè)、臺資企業(yè)和外資企業(yè)的占比變化來看，內(nèi)資企業(yè)的占比在 2016 年-2020 年期間大幅下降，從 44% 降低到了 27.7%。這說明雖然內(nèi)資制造企業(yè)也在增長，但是其增速遠遠低于外資企業(yè)的增長。
之前，很多人可能有錯覺，內(nèi)資集成電路制造企業(yè)發(fā)展速度很快，但事實上內(nèi)資制造企業(yè)的增長速度遠遠低于外資和臺資企業(yè)，值得行業(yè)關注。
從區(qū)域來看，中國集成電路產(chǎn)業(yè)的重心是在長三角、京津冀、環(huán)渤海地區(qū)，而在珠三角地區(qū)，制造業(yè)才剛剛起步，整體占比只有 2.8%。未來，一方面大灣區(qū)制造業(yè)的發(fā)展任重而道遠，另一方面，也看到大灣區(qū)有充分的發(fā)展空間。
同時，國內(nèi)代工企業(yè)從原來的 5 家增加到了 10 家，但集成電路代工領域的增長也只有 5.57%，不到 6%。而本土制造業(yè)增長率是 23%。這說明隨著 IDM 企業(yè)的增加，我國集成電路制造業(yè)的結構可能會有一個比較大的變化。
從產(chǎn)業(yè)鏈角度來講，得益于國家重大專項的支持，制造技術按照節(jié)點在持續(xù)向前推進，國內(nèi)廠商在主流工藝和特色工藝上都有一些進展和突破?，F(xiàn)在半導體行業(yè)關注的焦點是供應鏈、裝備材料和零部件。
在經(jīng)過十幾年的時間后，現(xiàn)在本土集成電路裝備大類的研發(fā)布局已經(jīng)完成，現(xiàn)在所看到的很多缺項，其實是細分的產(chǎn)品品種。在十三五期間，集成電路裝備年化增長率達到了 38.77%，2020 年同比增長了 48.6%，今年則預計將會達到 52%。
盡管增速很快，但是集成電路裝備的整體產(chǎn)值并不高，只有 240 億元。在最近的一些分析中，集成電路裝備在本土的中標率已經(jīng)達到了 16%，甚至有可能超過 20%。在全球來看，占比則是非常低，2015 年國產(chǎn)集成電路裝備的中標率僅有 1.9%，現(xiàn)在則達到了 6%。
在材料方面，半導體材料細分品類多達 2000 多種，大類是 8、9 類。國產(chǎn)集成電路材料的情況和裝備類似，也是大類都有布局，細分品種在完善。十三五期間，中國半導體材料銷售額市場占比達到 38.7%，從各品類占比來看，我國硅片和電子氣體、工業(yè)化學品做得比較好，但是光刻膠、CMP 拋光材料的占比和全球材料收入結構比例并不匹配。
葉甜春也對未來中國半導體行業(yè)提出了幾個想法。第一，之前從無到有，從少到多，我們建立了一個集成電路體系，但是這個體系并不強，還有很多薄弱的環(huán)節(jié)。
中國半導體行業(yè)需要從系統(tǒng)應用、芯片設計、制造裝備材料方面協(xié)同發(fā)展創(chuàng)新的良性生態(tài)，思想、觀念、發(fā)展理念、機制體制和政策的支持都要堅持。
第二 ，集成電路制造本質上仍是一個制造業(yè)，基于制造業(yè)發(fā)展的龐大產(chǎn)業(yè)鏈，裝備和零部件，我們的材料和軟件工具仍然是核心基礎。以前我們抱有幻想，吃了虧，但是還好中國半導體行業(yè)在幻想中仍堅持發(fā)展。而當前，國際形勢風云變化，哪怕形勢有所緩和，我們自己做的成本高一點，也必須要堅持不懈地做下去。
第三，本土供應鏈的發(fā)展，從原來的點上的產(chǎn)品、線上的產(chǎn)品已經(jīng)擴展到面了。下一階段供應鏈廠商的重點，不再是單品的采購而是長期訂單，材料、裝備、制造各個領域的廠商要向客戶要長期訂單，考慮市場占有率。因為之前說市場份額很奢侈，因為市場占比只有百分之零點幾，談不上市場占有率，現(xiàn)在單個品類做到百分之五六十，企業(yè)要考慮市場占有率和長期訂單。
第四，供應鏈上的企業(yè)在拿到長期訂單后，要考慮產(chǎn)品批量生產(chǎn)的一致性和穩(wěn)定性，和企業(yè)對客戶的服務保障、原材料、供應鏈管理等問題?，F(xiàn)在企業(yè)營收都是用人民幣做單位，但是未來應當用美元作為單位。
第五，卡脖子問題現(xiàn)在是存在的，但是沒有一個國家能夠把半導體供應鏈做全。所以我們應當通過建立局部優(yōu)勢，形成反制手段，最終還是要考慮開放合作，打造一個合作共贏、不受地緣政治因素影響的全球化新生態(tài)。
第六，現(xiàn)在企業(yè)競爭越來越激烈，研發(fā)投入越來越高，而我國新的長期規(guī)劃還沒有啟動，行業(yè)已經(jīng)進入“空窗期”。所以葉甜春呼吁地方政府能否先行，企業(yè)股東在企業(yè)投資上松綁，多投入在研發(fā)環(huán)節(jié)。
第七，短期內(nèi)行業(yè)確實存在卡脖子的問題，但是也要考慮長期的技術路徑創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)模式的創(chuàng)新。
葉甜春因此鼓勵行業(yè)來做 IDM 模式的企業(yè)，而在技術瓶頸凸顯的今天，F(xiàn)DSOI 這一技術展現(xiàn)出了自身的優(yōu)點，可能將為全球集成電路產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展空間，值得行業(yè)努力，開辟新的賽道。
長江存儲楊士寧：創(chuàng)新需要找準關鍵戰(zhàn)略點，三維集成技術或成中國半導體發(fā)展良機
長江存儲首席執(zhí)行官楊士寧今天以個人身份，分享了他對三維集成技術的思考。
他指出，當前大家都認為創(chuàng)新很重要，但實際上創(chuàng)新本質上沒有意義，一般一直把創(chuàng)新掛在嘴上的人是不會創(chuàng)新的，所有東西都創(chuàng)新的人也無法進行創(chuàng)新。
他此前在英特爾工作，其運營模式也是行業(yè)中著名的“copy example”，因為創(chuàng)新是需要冒很大風險的。但是當前國產(chǎn)集成電路行業(yè)不創(chuàng)新也不行，因為存在卡脖子問題。
就像之前葉甜春說的那樣，光補短板是無法解決卡脖子問題的，因為行業(yè)增長很快，所有板子都在快速增長。你要補完所有的短板是不可能的，要創(chuàng)造自己的長板，解決卡脖子的問題。
楊士寧認為，兩個要點非常重要，一個是要自信自己具備真正的實力；第二個要務實，在關鍵的點上進行突破，因為創(chuàng)新是個風險很大的事情，但是如果有幾個點一旦成功可以形成戰(zhàn)略性的優(yōu)勢，那就要大膽地投入，進行創(chuàng)新。
此前他在英特爾開會，下面坐的都是摩爾這樣的業(yè)界大佬，那個時候他認為半導體的春天已經(jīng)過去了，只有摩爾這些人趕上了。但由于原子、分子學科的發(fā)展，摩爾定律背后的物理意義已經(jīng)不存在了。各類新應用和技術發(fā)展，讓半導體行業(yè)進入了新的春天。
當前行業(yè)中面臨著帶寬、功耗、成本三大瓶頸。過去幾十年大家都在談三維集成，但是一方面行業(yè)發(fā)展三維集成的動力不足，另一方面三維集成的技術仍不成熟。當前局勢則有所改觀，在楊士寧看來，隨著制程演進，三維異構集成正在成為新的決定性賽道。其中晶圓和晶圓鍵合的異構三維集成、光刻工序不隨層數(shù)線性增加的同構三維集成將會有著光明的發(fā)展前景。
同時，在密度最高的異構集成上，中國產(chǎn)業(yè)走在比較前面，也是一個發(fā)展的機會。
華潤微電子李虹：功率半導體前景顯著，可對標英飛凌
華潤微電子 CEO 李虹也談到了華潤微對中國半導體行業(yè)發(fā)展的看法，以及華潤微在功率半導體領域的布局和成果。
他認為，中國半導體在特色工藝、先進封裝和產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新協(xié)同等幾個方面容易形成突破優(yōu)勢，具有趕超世界先進的可能。
對于半導體周期，從歷史來看，半導體周期時間正在拉長，進入后摩爾時代后，周期時間進一步拉長。李虹從訂單、價格、庫存、產(chǎn)能以及銷售的流通等因素來看，當前半導體產(chǎn)業(yè)正處于擴張期，之后會進入巔峰、衰退、復蘇等等。而在碳達峰、碳中和、5G、新基建的應用推動下，這一輪周期時間將會更長。
而在功率半導體領域，華潤微電子在國內(nèi)處于領先地位，隨著新能源、碳達峰的需求，功率半導體市場有著顯著上升空間。以汽車為例，傳統(tǒng)的燃油車，它的芯片價值大概是 300 多美元，功率半導體只占了 21%，在新能源車，芯片的價值達到了 700 多美元，但是功率半導體的價值超過了 55%。
另一個是國產(chǎn)替代的機會，傳統(tǒng)的 IGBT 半導體 80% 仍然靠進口，第三代半導體，至少 90%-95% 主要還是靠國外進口。因此華潤微電子在這一領域有著較為出色的發(fā)展空間。簡單來講，華潤微電子對標的是英飛凌等國際大廠，希望成為世界領先的工業(yè)半導體和智能傳感器供應商。
粵芯半導體陳衛(wèi)：大灣區(qū)市場前景廣闊，代工行業(yè)發(fā)展迅速
廣州粵芯半導體首席執(zhí)行官陳衛(wèi)談道，此前半導體行業(yè)只有 500 億的市場，但是最近幾年半導體市場增量在一直上漲。
此前，陳衛(wèi)和學生交流時曾討論過代工廠和 IDM 廠哪一個對芯片的貢獻大。他的學生認為臺積電的貢獻很大、中芯國際的貢獻很大，但實際上美國、歐洲 IDM 廠商的貢獻更加巨大。這幾年，全球集成電路制造情況則有所變化，尤其是美國政府起來以后，代工廠有所發(fā)展，結構已經(jīng)是 33%：67%。
而未來，隨著亞洲芯片設計公司的崛起，代工行業(yè)還會繼續(xù)增長。
最近，大家都在談疫情、火災、暴風雪，談這些對芯片缺貨的影響。但實際上，汽車芯片等需求的增長對缺芯的貢獻大于這些天災、突發(fā)事故。當然，汽車廠商缺芯也有著其零庫存甚至負庫存和判斷失誤的原因。
而在粵港澳大灣區(qū)，有著眾多的家電廠商、手機廠商和汽車廠商，大灣區(qū)各類終端市場消耗了中國將近一半的芯片，同時這里開放的環(huán)境、優(yōu)秀的機制也是大灣區(qū)集成電路制造發(fā)展的推動力量。
粵芯半導體在從三年前來到大灣區(qū)后，已經(jīng)有 88 家產(chǎn)業(yè)鏈的公司落戶廣州，今天也成立了很多新的集團公司，這也將推動大灣區(qū)集成電路制造的發(fā)展?；浶景雽w三、四期投產(chǎn)后，將力爭在 2025 年底達到 12 萬片的月產(chǎn)能。
滬硅集團邱慈云：12 英寸硅片需求爆發(fā)，國產(chǎn)大硅片崛起
上海硅產(chǎn)業(yè)集團總裁、上海新昇 CEO 邱慈云也分享了有關國產(chǎn)大硅片崛起的情況。
他提到滬硅集團下屬有三個子公司，也是法國硅片廠商 Soitec 的并列大股東之一。其中，上海新昇是國內(nèi)唯一大量供貨正片的 300mm 大硅片企業(yè)，其自 2017 年第一次正片送樣以來，每年都有新的動作。預計在今年年底，其安裝產(chǎn)能可達 30 萬片每月。
從整個行業(yè)來看，硅片市場競爭非常劇烈，從 1998 年的超過 25 家廠商，至今 5 家巨頭壟斷了超過 90% 的市場份額，而這 5 家公司都沒有在中國本土建立產(chǎn)線。
根據(jù) IC Insights 的數(shù)據(jù)，300mm 晶圓廠在不斷增加，而這也意味著 12 英寸硅片市場將迎來發(fā)展。2020 年，全球每個月的 12 英寸硅片需求達到 750 萬片。
滬硅產(chǎn)業(yè)的客戶在國內(nèi)主要分布于長江珠三角、臺灣等地區(qū)，全球來看在美國和歐洲都有客戶。這也得益于滬硅產(chǎn)業(yè)和供應鏈上下游的合作。
在技術方面，大硅片的核心技術在于晶體生長、表面顆粒、平整度、金屬/雜質等指標環(huán)節(jié)上。當前上海新昇的大硅片產(chǎn)品覆蓋邏輯、CIS、特色工藝、存儲等多個領域，在這些領域實現(xiàn)了認證、量產(chǎn)。隨著產(chǎn)品通過各個領域廠商的認證，上海新昇的銷售額也迎來了增長，出貨量本季度已超 300 萬片，器件用正片銷售額比例超過 6 成。
最近一年，上海新昇也提升了自身外延片產(chǎn)品的性能，消除了硅片邊緣的 MCLT 環(huán)，提升了硅片邊緣的良率，從而使整張晶圓的器件利用率上升。
經(jīng)過研發(fā)后，上海新昇的近完美單晶（NPS）有效長度突破 75%，可以有效地支撐存儲領域的芯片生產(chǎn)。在金屬雜質檢測方面，上海新昇提升了自身表面檢測敏感度。
邱慈云也分享了上海新昇面向 5G 射頻應用的低氧高阻特殊晶體、提升射頻性能的電磁俘獲以及對 300mm SOI 硅片的技術開發(fā)。當前，上海新昇已經(jīng)申請了 873 項專利，產(chǎn)品覆蓋國內(nèi)主要 Fab 的邏輯器件、主流存儲器件，已開啟特色工藝的研發(fā)，將會在 2022 年擴產(chǎn)。
芯鑫租賃杜洋：資本租賃助力，設計、制造、封測全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展
芯鑫融資租賃有限責任公司董事長兼總裁杜洋則分享了芯鑫租賃在國產(chǎn)集成電路行業(yè)中的作用。
芯鑫租賃是 2015 年由大基金發(fā)起設立的融資租賃公司。至今，芯鑫租賃已完成三輪增資，注冊資本提升至 132 億元。其經(jīng)營領域包括產(chǎn)業(yè)基金、融資租賃、海外并購、可轉債等，覆蓋了中芯國際、長江存儲、長電科技、紫光展銳等各個領域的廠商。
從集成電路制造行業(yè)來說，其設備的租賃設備在 7-8 年，芯鑫租賃可以幫助廠商拉長設備折舊期限，緩解項目建設資金壓力。
對于封測廠商來說，當時芯鑫租賃為長電科技提供了 95% 以上的融資，以及海外的高息債權重組。
而很多芯片設計公司的運營模式為輕資產(chǎn)，缺乏土地、房產(chǎn)、背景等融資條件。芯鑫租賃針對這一特點，創(chuàng)新了無形資產(chǎn)租賃模式，幫助芯片設計企業(yè)融資。在國產(chǎn)裝備、材料領域，芯鑫租賃也成為了上下游客戶的橋梁，緩解了企業(yè)融資瓶頸。
從整體來看，大灣區(qū)在廣州、深圳、珠海、佛山、東莞、肇慶等地有所布局。芯鑫租賃也在和珠海市政府等機構共同策劃建立粵澳基金，第一期規(guī)模 100 億元。芯鑫租賃首期出資 25 億元，并組建了包括魏少軍教授在內(nèi)的外部專家?guī)臁?/p>
意法半導體曹志平：光伏、汽車帶動半導體芯片需求
意法半導體中國區(qū)總經(jīng)理曹志平分享了碳中和背景下的半導體產(chǎn)業(yè)。他提到最近一年來，大火、暴風雪、疫情等都對半導體供應造成了一定影響。但同時，碳中和也對半導體供應造成了限制。
作為一家商業(yè)公司，意法半導體宣布將在 2027 年實現(xiàn)碳中和。而行業(yè)中很多廠商也設立了類似的目標。
在各國政府和行業(yè)的支持下，碳中和立馬推動了風電和太陽能行業(yè)的發(fā)展。2020 年全球光伏產(chǎn)業(yè)的裝機容量為 760GW，而在 2050 年，全球裝機容量需要達到 14000GW。這樣的發(fā)展，除了需要大量的單晶硅等光伏材料外，也帶來了巨大的半導體芯片需求。
在光伏領域，意法半導體和國內(nèi)光伏龍頭企業(yè)的銷售金額更是翻了 7 倍。
而在交通領域，各國已經(jīng)制定了燃油車的禁止時間，這也促進了新能源汽車的大力發(fā)展。新能源車中的半導體芯片數(shù)量是傳統(tǒng)汽車的三到四倍，這也是今年汽車行業(yè)格外缺芯的原因之一。
意法半導體和全球排名前三的車企做過溝通，每輛汽車的電源管理芯片大概增加了 20%，傳感器增加了 20%，Display 芯片增加了 8 顆等等。
2020 年，全球汽車行業(yè)的芯片需求為 439 億顆；到 2026 年，全球汽車行業(yè)芯片需求接近翻番，需要 903 億顆芯片；到 2035 年，全球汽車行業(yè)需要 1200 億顆芯片。這也促進了以往十年都不曾有過的晶圓需求增長。
當前，意法半導體正在不斷推進碳化硅戰(zhàn)略，其碳化硅產(chǎn)品出貨量從 2017 年至今，上漲了 45 倍。意法半導體也在碳化硅領域進行了從襯底到器件的布局，希望其新工廠在 2024 年實現(xiàn) 40% 以上的內(nèi)部供應。
集創(chuàng)北方張晉芳：本土顯示供應鏈，缺乏深度綁定，和臺、韓地區(qū)存在差距
北京集創(chuàng)北方科技股份有限公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官張晉芳分享了顯示行業(yè)以及顯示驅動芯片的國產(chǎn)化情況。
到 2020 年，全球顯示面板增長迅速，預計在 2024 年將會達到 2.74 億平方米。從 2006 年到 2021 年，中國顯示面板市場份額已經(jīng)從 4% 提升到了 65%。這也得益于京東方等國內(nèi)顯示龍頭的帶動。以京東方為例，其通過政府資金支持、上市政策等幫助，在全球行業(yè)低迷期間加大投入，消化過剩產(chǎn)能，逆勢占領市場份額。這也對半導體行業(yè)的發(fā)展有著借鑒意義。
這樣的需求下，也推動了顯示行業(yè)對芯片的需求。從內(nèi)容采集到處理、傳輸和顯示等各個環(huán)節(jié)，都需要芯片的支持。
在圖像內(nèi)容的采集端，產(chǎn)品需要 CIS 傳感器、在圖像處理端，需要 ISP 等，在傳輸端，需要 HDMI、Wi-Fi 等眾多芯片。在顯示面板的制造領域，也需要顯示驅動芯片。無論是 OLED、AMOLED，還是 Micro-LED 等新的顯示技術，都會對顯示驅動芯片提出新的要求。
集創(chuàng)北方也隨顯示行業(yè)迎來了發(fā)展。事實上，顯示驅動芯片的需求可能是 CPU、GPU、存儲等之后的第四大單類芯片，但國產(chǎn)化程度并不高。集創(chuàng)北方是目前國內(nèi)顯示驅動芯片市場份額較高的公司，但是在全球也只有 7% 的市場份額。
這很大程度上是因為國產(chǎn)顯示驅動芯片行業(yè)比較分散。在韓國和臺灣地區(qū)，上下游廠商都進行了深度綁定，而大陸地區(qū)仍缺乏這樣的深度綁定。
在技術方面，國內(nèi)晶圓廠也缺乏 40nm 和 28nm 的高壓特色工藝，這讓本土顯示面板和驅動芯片廠商在缺芯潮下十分痛苦。
當前集創(chuàng)北方和全球幾乎所有晶圓廠都有合作，但事實上這讓集創(chuàng)北方需要其在研發(fā)上進行大量投資，影響了自身的營收能力，這也是國內(nèi)很多廠商的縮影。未來，集創(chuàng)北方希望能夠固定幾個晶圓廠商，不要消耗精力在轉廠上。
上揚軟件呂凌志：耕耘 20 年，生存時間超英特爾、臺積電 MES 業(yè)務
上揚軟件有限公司董事長兼 CEO 呂凌志則回顧了自己 20 年 MES 行業(yè)的從業(yè)經(jīng)歷，他戲稱自己二十年公司沒有變、職位沒有變、頭發(fā)也沒有變。
MES 實際上就是晶圓廠管理的整個系統(tǒng)。晶圓廠 MES 系統(tǒng)的特點就是要面對多設備的管理和重復的工藝等。一片 12 英寸的晶圓，需要經(jīng)過上千道工序，在 MES 系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有十幾個 G。同時，產(chǎn)線自動化程度很高，容錯率卻很低，一旦出錯整個晶圓廠的生產(chǎn)都要停機。呂凌志稱，如果光刻機出現(xiàn)錯誤，整個光刻工序需要停機重做，而 MES 系統(tǒng)出現(xiàn)問題，全晶圓廠都要停機。
此外，MES 系統(tǒng)還需要面對操作工、工藝工程師、設備工程師、生產(chǎn)計劃調度 PC、管理層、IT 部門等多個角度的用戶，難度相當大。現(xiàn)在 12 英寸晶圓廠只能使用應用材料和 IBM 的管理系統(tǒng)，這兩家都是美國公司。
歷史上，臺積電、英特爾、格芯都做過自己的 MES 系統(tǒng)，但是都沒有活過 20 年。上揚軟件之所以活了下來，就是因為謹慎的投資意識。在 20 年中，上揚軟件沒有用到政府的一分錢，十五六年來沒有用到投資人的一分錢，一直都依靠客戶的訂單存貨，保持謹慎的研發(fā)投資。
呂凌志的前十五六年中，都在做 4/5/6 英寸的產(chǎn)線。在市場上沒有廠商敢于用上揚軟件的 8 英寸產(chǎn)線。在突破 8 英寸后，上揚軟件在 12 英寸產(chǎn)線上三戰(zhàn)皆敗，沒有百億投資的晶圓廠敢于在數(shù)千萬元的 MES 系統(tǒng)上用新的系統(tǒng)。而在美國制裁后，才有廠商的 12 英寸試產(chǎn)線找到上揚軟件。
呂凌志談道，他這 20 年來的從業(yè)經(jīng)歷就是“迭代”二字，技術要迭代、產(chǎn)線功能要迭代，信譽也要迭代，不做 4、5、6 英寸產(chǎn)線，就沒有 8 英寸產(chǎn)線客戶用你的產(chǎn)品。
今天下午 2 點鐘，上揚軟件（上海）有限公司也正式在工商局注冊成立，背后股東有中芯聚源、大基金、深創(chuàng)投、興橙資本等。
電子五所恩云飛：要從應用層面，把握芯片質量，用中子檢測缺陷
工業(yè)和信息化部電子第五研究所總工程師恩云飛分享了我國集成電路產(chǎn)品質量把控的情況和痛點。
她指出，2020 年 3500 多億美金的集成電路需要進口，自給率不超過 30%，集成電路產(chǎn)品依賴進口的局面未得到根本改變。
以汽車芯片為例，各個類型的芯片主要由恩智浦、英飛凌、瑞薩、意法半導體和德州儀器的國外廠商壟斷。這主要是因為相比于工業(yè)和消費領域，車規(guī)級芯片的技術要求和可靠程度要求更高，其使用環(huán)境更加苛刻，擁有一整套完整的評測方法，甚至能夠直接達到對晶圓級的評測。
恩云飛曾和國內(nèi)芯片廠商去討論芯片失效率，行業(yè)中普遍失效率在 10-5PPM，而車規(guī)級在 PPB 等級上，相比消費級芯片高了三個量級。
在常規(guī)檢測流程中，國產(chǎn)芯片無論是在高低溫參數(shù)、金屬雜質污染還是金屬化臺階檢測上，都存在質量提升的空間。
之前，芯片的質量檢測往往專注于設計、制造、封測等環(huán)節(jié)，缺少了在應用層面的質量保障技術。恩云飛稱，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的芯片的質量往往只能占一半，另一半則依賴于廠商怎么使用芯片。
芯片的質量應當從晶圓級、晶粒級、封裝級、板級和系統(tǒng)級等各個層面考慮。以蘋果芯片為例，芯片設計需要從需求定義、測試性設計和版圖設計等環(huán)節(jié)入手。
而在制造及封測流程，廠商應當在生產(chǎn)階段植入可靠性檢測環(huán)節(jié)，把握各環(huán)節(jié)的情況。在系統(tǒng)級層面，廠商則需要進行成品認證等。
工業(yè)和信息化部電子第五研究所主要就是針對質量可靠性所建立的，覆蓋了全國從南到北的各個地區(qū)。電子五所從設計、仿真環(huán)節(jié)開始，在上下游和應用上都能夠提供服務，建立全生命周期的保障體系。
在某國產(chǎn) MCU 芯片，五所發(fā)現(xiàn)了廠商的缺陷，提升了產(chǎn)品質量。五所還建立了位于東莞松山湖的大氣中子輻照實驗平臺，可通過大氣中子，對芯片、器件進行輻照，用單離子效應判斷器件錯誤。
當前，國內(nèi)外都在針對集成電路電磁兼容性問題進行研究，我國也正在將標準文件轉化為國標。
優(yōu)艾智合黃建龍：國產(chǎn)機器人打入產(chǎn)線，彌補 Fab 勞動力缺失
深圳優(yōu)艾智合機器人有限公司半導體自動化事業(yè)部總經(jīng)理黃建龍帶來了國產(chǎn)機器人在晶圓廠領域的運用。
優(yōu)艾智合機器人成立于 2017 年，總部位于深圳，員工人數(shù) 400 余人。該公司的 CEO 張朝輝和首席科學家梅雪松都出自西安交大。
黃建龍稱，當前社會中，老年化和出生人口下降，愿意進入 Fab 廠工作的勞動力越來越少，一二線城市很難找到足夠的工人。這也就帶來了 AMR、AGV 機器人進入晶圓廠的需求。
從晶圓廠角度來說，晶圓廠晶圓盒載具標準化高、重量較輕，環(huán)境較為單純，適合機器人發(fā)揮。他談道，如果招募 600 名員工，能夠穩(wěn)定搬運的工人只有 300 人，而愿意留下的可能只有 200 人，在工作一個月后可能只剩下 100 人。
當前優(yōu)艾智合公司有 6 大產(chǎn)品系列。硬件方面，其產(chǎn)品具備 360 度的機器視覺防護，其產(chǎn)品取得了 CE 和 SEMI S2 認證和 CLASS1 等級。在軟件方面，其產(chǎn)品具有系統(tǒng)的架構。
他還分享了 70 微米晶圓的晶圓盒轉移機器人案例。此前，其位于紹興的客戶使用晶圓盒推車進行，幾乎每天都有裂片產(chǎn)生。在經(jīng)過 2 個月的實景測試后，該晶圓盒轉移機器人成功解決了裂片困擾。這是因為當時客戶要求其振動值在 0.1g，而行業(yè)普遍的要求在 0.5g 左右，最終優(yōu)艾智合實現(xiàn)了這一目標，完成了客戶的要求。
優(yōu)艾智合也是國內(nèi)唯一符合晶圓等級 AGV 原廠，自有軟件、硬件開發(fā)技術，產(chǎn)品回報率 ROI 小于等于 3，在零件上實現(xiàn)了 76% 的國產(chǎn)率，無美國生產(chǎn)零件。
西門子凌琳：全球電子生態(tài)正在建立，AI 技術助力芯片設計
西門子 EDA 全球副總裁、中國區(qū)總經(jīng)理凌琳則分享了他眼中電子生態(tài)系統(tǒng)的下一波演進。
從 2020 年新冠病毒疫情爆發(fā)，僅一年多以來，中國電子產(chǎn)品制造反彈很快，但是智能手機的反彈并沒有 PC 那么快。
他指出，經(jīng)過十年的投資和技術演進，全球半導體制造能力都在提升。盡管中國進行了重資產(chǎn)投資但是其全球份額和比例的提升并不大。在產(chǎn)能上，中國產(chǎn)能提升了十倍，但是只能滿足 19% 的需求。
2017-2019 年，中國半導體投資遠遠超過美國和其他國家。但是從臺積電 2017 年-2019 年的營收比例來看，中國廠商的貢獻主要來自于華為海思，這值得行業(yè)深思。
當前中國投資從芯片設計轉向了設備和制造，但是這并沒有削弱芯片設計企業(yè)的實力，相反這促進了芯片設計企業(yè)的發(fā)展。在中美貿(mào)易方面，1980 年代，美國也對日本進行了類似的限制，但是以十年來計，日本廠商的市場份額仍在高速增長，美國廠商反而在降低。
在制程技術演進方面，良率提升是非常重要的一個領域，也是 EDA 工具能夠幫助晶圓廠商提升的一個方面。AI 技術的發(fā)展也可以提升芯片設計的效率。在設計方面，EDA 工具正在擴大設計規(guī)模。至于系統(tǒng)領域，系統(tǒng)是最關鍵的設計領域。西門子也一直在提倡數(shù)字孿生，即現(xiàn)實可以完整和數(shù)字模型對應，達到存在即可測，要從一開始就考慮到系統(tǒng)級的目標和需求。
從當前大的生態(tài)系統(tǒng)來看，蘋果、谷歌、微軟都在建設自己的生態(tài)，這也促進了傳感器、數(shù)據(jù)中心等各個領域的爆發(fā)。這也需要國產(chǎn)半導體行業(yè)向這一領域發(fā)展。
利揚張亦鋒：芯片測試覆蓋全產(chǎn)業(yè)，國產(chǎn)廠商規(guī)模較小
廣東利揚芯片測試股份有限公司董事總經(jīng)理張亦鋒則著重強調了芯片測試產(chǎn)業(yè)的重要性。
張亦鋒稱，測試在集成電路中好像不受重視，大家往往“封測、封測”就過去了。但事實上，芯片測試貫穿集成電路核心的產(chǎn)業(yè)鏈。晶圓完成之后，有一道測試，叫 CP 測試，封裝好了之后，有一道叫 FT 測試。一個芯片，如果在測試階段沒有及時發(fā)現(xiàn)它的 BUG，可能在電路板階段廠商就要付出 10 倍的成本。
簡單來說，測試就是要回答一個芯片能不能用、好不好用、還能用多久的問題。具體來說，芯片測試包括功能測試、接續(xù)測試等，設計眾多的參數(shù)和軟硬件分析。
根據(jù)臺灣地區(qū)工研院的數(shù)據(jù)，測試產(chǎn)業(yè)大概在集成電路產(chǎn)值的 6%-10%。我國芯片測試行業(yè)產(chǎn)值基本上是 300 億人民幣的產(chǎn)值，全球測試產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值大概是 900 億。
隨著半導體產(chǎn)業(yè)的第三次遷移，專業(yè)的代工廠、封裝廠和測試廠商開始分化出來，這也是較為理想的行業(yè)模式。其中芯片測試公司的客戶主要由芯片設計公司組成，也接受封測廠和晶圓廠的客戶。
從整個行業(yè)來看，大陸大概有 81 家測試廠商，但是營收超過 1 億的只有四、五家。因為芯片測試工廠投資巨大，所以行業(yè)門檻也比較高。當前利揚是大陸唯一一家上市的測試廠商，主要對標的則是臺灣地區(qū)的京元電子。
結語：汽車芯片最熱，細分領域短板仍存
在眾多嘉賓的分享過程中，“雙碳”與對應的新能源汽車被反復提及，被公認為半導體行業(yè)的發(fā)展動力。在政府和資本轉向裝備、材料和零部件領域后，也帶動全產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。
但是整體來看，中國集成電路制造行業(yè)雖然近期迎來了發(fā)育的機會和國產(chǎn)替代趨勢，內(nèi)資公司的發(fā)展速度仍落后于三星中國、臺積電大陸等合資企業(yè)。而在測試、顯示驅動芯片、硅片、MES 等一眾關鍵細分領域，主要市場份額仍被國際巨頭所壟斷，需要通過特色創(chuàng)新，發(fā)展出自己的長處，進行制衡。