2024集微半导体制造大会:设备材料国产化提速 产业链突破奖名单揭晓

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6月28日-29日,以“跨越边界 新质未来”为主题的2024第八届集微半导体大会在厦门国际会议中心酒店隆重召开。作为本届大会重要的亮点环节,“第二届集微半导体制造大会暨产业链突破奖颁奖典礼”同期举行。
制造大会紧扣快速推动中国半导体制造技术的共同目标,旨在搭建半导体制造领域的交流平台,展示设备材料企业的突出成就,促进设备/材料与制造、封测上下游之间的深度对话,探讨“卡脖子”痛点及突破之道,助力半导体制造国产化提速。
同时,为表彰在设备、材料领域实现技术突破、解决卡脖子难题、推进产业链自主可控的企业,2024年半导体制造产业链突破奖也在本次会议中隆重揭晓。该奖项是中国半导体制造产业链含金量最高的专业奖项,是对设备、材料技术实力的最佳证明。
该奖项自报名开启后共收到申报产品资料数百份,经过半导体投资联盟成员单位、国内顶级半导体制造企业的负责人及相关学术界领路人等组成的评委会经过审议后,最终果纳半导体、尊芯半导体、微崇半导体、埃特曼半导体、尊恒半导体和新施诺半导体的6款产品脱颖而出。
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除了表彰具有前沿创新技术突破的优秀企业外,大会现场,甬矽半导体、尊芯科技、光源资本、睿晶半导体、三安光电、苏州新施诺、厦门宇电、合肥欣奕华、新阳硅密、泓浒半导体等公司负责人围绕半导体制造、封测,以及设备材料等产业发展话题进行了深入的分享和交流。
光源资本董事总经理许银川表示,当前,中国半导体产业多重承压,企业需要全面拥抱智能化、全球化、产业化三浪融合下的结构性机会。
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其一是,企业在经营过程中技术与智能的改变。当前,AI对很多传统企业,包括半导体企业整个生产流程的改变都是十分巨大。在原先的竞争维度下,已经很难有新的工具去提升生产效率,但AI赋能能够决定企业未来三、五年的竞争优势。
其二是,国内需求压力较大,无论是客户端还是制造端都有较强的出海需求。部分半导体企业在海外设定总部、或者制造基地,解决全球供应链脱钩的问题的同时,在一定程度上规避一些税收问题,具备较好的利润率空间。
其三是,运用智能化和全球化布局提升企业的产业化能力。无论是出海建厂还是AI创新赋能都是为提升企业的产业能力。事实上,大模型的运用对半导体研发设计、生产制造等环节都具备很强的赋能。
高端设备技术持续突破
当前,在技术的推动下,传统封装正往多芯片高密度集成、双面SiP Module、先进的EMI Shield技术等高阶集成化趋势发展,以及向Fan-out、2.5 D、3D等先进晶圆级封装技术方案/应用拓展推进。
甬矽电子研发总监钟磊表示,随着生成式AI、自动驾驶、大数据等下游应用爆发,高算力芯片的市场需求不断增长,进而带动先进封装加速渗透与成长。根据Yole数据显示,全球先进封装市场规模将由2022年的443亿美元,增长到2028年的786亿美元,成为未来半导体封测市场的主要增长点。
作为国内少数专注于先进封装领域的生力军,甬矽电子积极布局基于Chiplet的先进Fan-in/Fan-out、WLCSP、2.5D/3D等晶圆级封装技术,并成功开发多芯片扇出异构集成封装(Multi-Chip Fan-Out)技术,完成面向运算、服务器等领域的大颗FC-BGA技术开发并实现量产,有望抢占先进封装行业发展先机。
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从当前市场来看,全球领先的半导体厂商均在积极布局2.5D/3D等先进封装技术,而电镀工艺是技术演进过程的关键路径之一,电镀设备和材料是电镀工艺演进的关键支撑。
新阳硅密执行副董事长印琼玲表示,国际主流半导体设备厂商通过自研与收购,皆完成了在电镀领域的布局。在已知的工艺突破的成功案例中,美国的电镀工艺由英特尔(用户)+摩西湖(材料)+LAM(设备)形成的产业联盟所牵引。新阳硅密也在积极探索与国内电镀材料厂家、头部用户深度开发合作。一方面,可以打开更多工艺节点,解决电镀工艺黑匣子问题,建立快速调整的工艺机制;另一方面,可以确保国产自主可控,打造自主生态圈。
AMHS系统领域,在尊芯半导体、合肥欣奕华、苏州新施诺等厂商持续发力下,高端AMHS系统国产化率也在持续提升。
目前,合肥欣奕华研发的半导体AMHS的设备运行速度、振动控制、搬送负载、定位精度等各项关键参数均已达到国际先进水平,成功为12英寸前道晶圆厂、12英寸硅片厂、8英寸显示芯片、8英寸前道晶圆厂 、8英寸Micro-LED晶圆厂等多家客户提供了AMHS整体解决方案,实现了国产替代。。
除半导体AMHS系统之外,合肥欣奕华在光伏、显示等高端装备领域均成绩斐然。该公司不断增强对知识产权的大力投入,技术护城河持续升温,近年来自主研发的钙钛矿蒸镀设备、Mini/Micro LED巨量转移设备皆为国内首台套,可对标全球技术水平。
尊芯半导体董事长赵萌称,公司在本地化运维和软硬件KNOW-HOW的国内半导体AMHS领域细分赛道上达到国际先进标准,已成功交付了8英寸、12英寸晶圆制造产线的AMHS系统,并获取了国内首张海外AMHS订单,这一成就标志着公司在国产半导体制造行业取得了重要的突破。
新施诺总经理王宏玉介绍公司历史沿革,以及硬件、软件系统。其指出国产AMHS技术将朝轻量化设计趋势发展,并介绍了OHT的控制器、CPU、操作系统的选择,控制系统升级、多核异构的架构的变化,以及数字孪生、AI、AMR、新型材料新技术应用,对该设备的影响。
在晶圆传输设备市场,国际头部公司仍占据主导地位,国产厂家步履不停。
“高端晶圆搬运机械手臂驱动及传动关键零部件仍然由美日厂商垄断。”泓浒半导体CEO/CTO林坚强调,研发储备、产品质量、客户导入能力等将成为本土半导体零部件厂商破局的关键。
目前,泓浒半导体自研的晶圆传片机(Sorter)、晶圆设备前端模块(EFEM)、真空传送模块(VTM)、晶圆标准机械界面(SMIF)等设备均已实现量产交付,产品获得国内外头部晶圆厂、先进封装厂及一线半导体设备商的广泛认可。
在半导体行业用的高端精密温控器领域,高端产品国产替代也正在提速。厦门宇电董事长周宇表示,近两年来,国产宇电温控器基于可靠的质量、精确的测量及自主研发的先进串级控制算法,在光伏半导体设备应用方面实现了对国外品牌仪表技术和性能的赶超,获得了行业用户的好评。
新材料进入蓬勃发展加速期
在汽车、人工智能、5G等领域的推动下,除了设备需求持续增长外,半导体材料行业也展现出强劲的发展势头。
据集微咨询数据显示,2022年中国SiC器件市场规模约90亿元,2023年约130亿元,主要的增长动力来源于新能源汽车。未来随着大范围应用于光伏、工业电源及轨道列车等领域的快速增长,预计到2028年超过400亿元,新能源汽车及充电桩市场仍是主要应用领域,市场规模预计分别为295.4亿元、61.1亿元。
集微咨询咨询业务部总经理韩晓敏分析认为,SiC功率半导体首先在高性能车型C级别中取得应用,然后逐步渗透到B级车和部分A级轿车,特斯拉新一代车“SiC+IGBT”使用方案的提出,也将带动SiC在A级车市场的渗透率,考虑到性能利用率及成本的原因,SiC功率器件在A级车中的渗透率不会有太大提升。
从国内供应链来看,韩晓敏指出,目前国内设计/制造企业产品大多以低利润的SBD产品为主,主要应用在光伏、工业电源等领域,由于市场渗透加快,国外产品供给不足,为国产替代赢得机会。以三安、积塔等为代表的IDM和代工企业,经过前几年积累,逐步攻克SiC MOSFET制造工艺,纷纷加快MOSFET量产进程。
与此同时,国内设计企业产品已经在和车企联合做下一代车型的产品上车验证工作。预计到2025年年底,清纯科技、派恩杰、飞逞、瑶芯微、积塔、芯联集成等国产芯片开始正式上车,同时8英寸产品逐渐开始量产,也会加速降价。
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三安光电作为国内第三代半导体龙头企业之一,可提供设计-研发-衬底-芯片制造-封装等完整服务,向射频、光通信、电力电子领域发展,产品涵盖砷化镓、氮化镓、碳化硅等领域。
“公司射频氮化镓/砷化镓/滤波器等产品可满足从手机、基站、卫通、IoT、无线区域网络等多样态、天地全覆盖的移动通讯与资讯传输需求;而碳化硅芯片聚焦于低碳排新能源汽车的主驱、充电桩、电动压缩机、车载DC/DC变换器和OBC,以及光伏逆变器、光伏储能等低碳排、清净能源效率提升。”三安光电技术中心副总林启表示,“公司大力拓展化合物半导体集成电路业务,快速提升公司产品市场占有率,加速推进国产化应用进程。”
除了SiC等材料之外,掩膜版作为光刻过程中的核心耗材,受益于下游景气提振,需求空间进一步的打开。根据SEMI统计,中国大陆市场需求约占全球1/4,对应超90亿元。预计2025年中国晶圆制造材料市场有望达到200亿美元,对应掩模版市场规模约为168亿元,CAGR超过23%。
对于新形势下国内掩膜版行业的机遇,睿晶半导体市场部副总高泰从五大方面进行分析。一是掩模版需求受益于国内晶圆厂扩产而同步扩张;二是掩膜版行业具有逆周期性,受稼动率影响低,具有较高的需求稳定性;三是随着制程逐步向高端化发展,单套芯片对掩膜版数量的需求同步增加;四是晶圆厂基于供应链安全角度考虑,将会选择与国内掩膜版厂合作;五是政府和企业对数据信息安全逾加重视,基于数据安全的角度,选择合适的掩膜版企业合作。
尽管多重利好推动掩膜版需求增长,但新增和扩产的国内掩膜版厂较多,且受团队技术和设备能力的限制,国内厂商主要在130nm以上的中低端掩膜版市场竞争。在国内中低端掩膜版竞争趋于白热化的前提下,如何拓展海外晶圆厂的成熟制程光罩市场,成为国内掩膜版行业共同面对的问题。
而睿晶半导体作为国内取得领先半导体掩膜版企业之一,正持续提升专业技术水平。高泰表示,“从180nm到55nm制程开发仅2个月时间,做到快速满足客户验证需求制程节点,扩大客户导入范围。今年6月,公司实现40nm产品量产,预计2025年6月实现28nm的量产,体现其强大的研发实力。”
共话产业谋发展
在“集微半导体制造大会暨产业链突破奖颁奖典礼”的最后,特别安排了以“中国半导体制造的现状与未来”为主题的圆桌论坛,由爱集微副总裁王建伟主持,厦门云天半导体科技有限公司董事长于大全、尊芯(上海)半导体科技有限公司董事长赵萌、韦豪创芯合伙人王智、元禾璞华董事总经理陈瑜、泓浒(苏州)半导体科技有限公司CEO林坚参与讨论,半导体设备、材料的发展等问题的真知灼见。
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“目前国内先进封装与系统集成技术创新仍处于追赶阶段,对企业来说,重要的还是要把自己的工作做好,如研发、产品迭代等,先立足于国内,提升企业竞争力,待到一定阶段后,再全盘考虑产业布局。”于大全称,产业链企业要更多地做创新,通过创新来避免同质化竞争,更有助于产业链健康发展。
赵萌表示,尊芯半导体聚焦细分领域赛道,专注于半导体自动搬运设备(AMHS)研发,由于国际大厂具有垄断性实力,国内客户已意识到AMHS系统安全可控的重要性;其中软件难度占到整个系统的70%,目前公司虽然已取得一定成就,但还有很多技术壁垒需要突破,所处行业友商也在相应技术壁垒中攻克了3-4年,依然没有达到国际先进水平,未来不仅要进行关键技术攻关,还要对AI等新兴技术进行战略性布局。
王智从投资机构的角度进行分析,过去几年设备国产化主要是平行替代,本土产品只要性能指标要接近于国际产品即可,但近两年由于地缘政治等因素影响,市场环境发生了明显变化,国产替代不仅仅是要承接平替需求,对性能的要求也越来越重视,对关键零部件的自主可控要求也相应提升。尤其是在新的变化下,让本土产业链可以更好地采用新技术,而不是一味地追赶海外先进技术。另外,政策支持,给中国企业的发展壮大带来更多的机会。在海外市场布局方面,则需要从市场、资金、技术三个角度去考虑问题。
陈瑜从过往在制造领域的从业经验出发,其认为,自美国出台出口管制新规后,国内的国产化进程已在提速,且超出了行业的预期。与此同时,行业投资机构加快了对半导体供应链端的投资扶持,如硅石英、陶瓷零部件、MFC、真空硅、量检测设备、材料等领域,目前每个细分赛道都有本土企业在攻关,只有少部分还没有实现较高的国产化率,预测下一阶段国内将进入行业资源整合的时代,届时国内各细分领域将会涌现出一批优质企业。
元禾璞华从2023年开始,已在慢慢转向早期项目投资,重点转向底层技术与创新技术公司,并专门成立耐心资本基金,尝试孵化类似产学研的项目,同时探索无法独立IPO标的的并购解决方案。陈瑜称,今年已经明显看到半导体产业的复苏,未来一定是蓬勃向上发展,相信未来3-5年,上游设备零部件头部厂商会吃到红利。
林坚认为,细分赛道玩家要考虑的将是如何更好满足客户需求,不仅要考虑核心技术的先进性,还要考虑成本控制,对公司来说,新的阶段将是公司发展壮大的机会点。核心零部件看似简单,要做好实则很难,考验企业对技术、材料等核心技术的掌握,验证也需要漫长周期,所以零部件厂商一定要跟设备商做深度合作,只有合作,供应商才能知道客户的需求,客户也会辅助零部件供应商把产品打磨得更好。