2020/11/3 17:20:29
来源:CEPEM · 微电子制造公众号
—— 2020中国半导体设备年会(第八届)在合肥顺利召开!
10月29日,2020中国半导体设备年会(第八届)在合肥顺利召开!本次大会由中国电子专用设备工业协会半导体设备分会、合肥市发展和改革委员会、合肥市投资促进局、合肥经济技术开发区管理委员会、合肥市产业投资控股(集团)有限公司主办,由安徽合肥集成电路产业重大新兴产业基地办公室、微电子制造网、上海芯奥会务服务有限公司承办,汇聚政府主管部门、半导体设备知名企业、产业专家等500多人出席盛会,共同探讨中国半导体设备发展机遇,助推产业发展。
中国电子专用设备工业协会常务副秘书长金存忠担任本次大会主持人,介绍了本次年会与会领导,据金存忠介绍,中国电子专用设备工业协会的186个会员中有一半是与半导体设备相关,如今我国经过30多年的努力,在半导体设备上有了显著进步,在中央和地方政府以及企业家的支持下,未来还将会有长足的进步。
演讲主题环节,中国电子专用设备工业协会常务副秘书长金存忠带来了主题为《中国半导体设备回顾与展望》的演讲,根据中国电子专用设备协会对中国大陆47家主要半导体设备制造商(销售收入500万元以上)的统计显示,2019年中国半导体设备销售收入为161.82亿元,同比增长30%,出口交货值为16.35亿元,总利润达到27.13亿元,同比增长26.7%。在过去的四年里,2016年-2019年中国半导体设备销售收入年均增长率达到41.3%。2019年的半导体设备销售收入中,IC设备占比达到44%,PV设备达到45%。
如今在国家重大科技专项的支持下,中国集成电路设备进入14nm制程生产线,此外7nm介质刻蚀机也饿进入了国际顶尖的集成电路生产线。目前我国集成电路晶圆生产线设备国产化率也在提高,集成电路设备制造商的后起之秀也成为了新的增长点。其中值得一提的是,2019年国内光伏市场和平价上网的大潮推动下,光伏企业加快进行PERC先进生产线和太阳能单晶硅扩产速度。但背后也存在问题,如国产半导体设备市场占有率较低,2019年中国半导体设备在全球半导体设备市场占有率为3.92%,比2018年提高1.18%。关键生产设备仍需要依赖进口。目前国产集成电路设备由于中央和各级政府的加大投资,也迎来了较大的发展机遇。
▲中国电子专用设备工业协会常务副秘书长 金存忠
演讲主题环节,中国电子专用设备工业协会常务副秘书长金存忠带来了主题为《中国半导体设备回顾与展望》的演讲,根据中国电子专用设备协会对中国大陆47家主要半导体设备制造商(销售收入500万元以上)的统计显示,2019年中国半导体设备销售收入为161.82亿元,同比增长30%,出口交货值为16.35亿元,总利润达到27.13亿元,同比增长26.7%。在过去的四年里,2016年-2019年中国半导体设备销售收入年均增长率达到41.3%。2019年的半导体设备销售收入中,IC设备占比达到44%,PV设备达到45%。
如今在国家重大科技专项的支持下,中国集成电路设备进入14nm制程生产线,此外7nm介质刻蚀机也饿进入了国际顶尖的集成电路生产线。目前我国集成电路晶圆生产线设备国产化率也在提高,集成电路设备制造商的后起之秀也成为了新的增长点。其中值得一提的是,2019年国内光伏市场和平价上网的大潮推动下,光伏企业加快进行PERC先进生产线和太阳能单晶硅扩产速度。但背后也存在问题,如国产半导体设备市场占有率较低,2019年中国半导体设备在全球半导体设备市场占有率为3.92%,比2018年提高1.18%。关键生产设备仍需要依赖进口。目前国产集成电路设备由于中央和各级政府的加大投资,也迎来了较大的发展机遇。
▲长鑫存储技术有限公司党委书记、常务副总经理 王厚亮
长鑫存储技术有限公司党委书记、常务副总经理王厚亮的演讲主题为《勇破缺屏之痛,再攀芯片高峰,信息产业振兴之合肥策》,王厚亮表示,作为一名合肥电子信息产业的老兵,见证了合肥经历了20年风雨兼程。去年秋天,国家发改委批准合肥集成电路、新兴显示、人工智能为国家首批战略性新型产业集群,二十年持续用力合肥已成为打造中国信息产业重要集群,为破解中国缺芯少屏之痛,贡献了合肥力量。2008年以来,京东方在合肥累计投入达到1100亿元,累计产值超过了2000亿元。如今,合肥市新兴显示技术产业产值超过1千亿,成功打造世界级产业集群。此外,长鑫存储于2016年5月启动建设,目前已建成12英寸晶圆厂,为中国大陆首家量产,实现了DRAM存储芯片“从0到1”的突破。
合肥集成电路发展坚持核心引领,带动产业跨越发展;坚持上中下游联动,打造完整产业链条;坚持以人为本,培育集聚优秀产业人才;坚持开放合作,培育良好生态发展,坚持科学发展,强化行业自律和政策引导。王厚亮表示,集成电路是没有出口的高速公路,当下我们要接过金老老一辈产业人手中的旗帜,高高举起并传递给今天到会的各位年轻的才俊。让他们取得更高的成绩。让我们集成电路的伟大事业薪火相传,兴旺发达。
▲北京北方华创微电子装备有限公司副总裁 周洋
北京北方华创微电子装备有限公司副总裁周洋带来主题为《同心同行,共建半导体装备产业生态圈》的演讲,他表示,工业化时代最基础的产品是钢铁,在信息化时代最基础的产品则是芯片,目前全球芯片销售额达到4688亿美元,其中中国进口芯片每年达到3120亿美元,自产芯片为370亿美元。全球前十大芯片买家中,中国企业占据四家。我国对半导体需求非常旺盛,需求量目前已经超过全球的50%,仍在持续正在,但自给率却很低,2019年只有14%左右,根据国家的规划,自给率有望在2026年提升到28%。中国半导体正在进步,也是一个很好的发展机遇。
在半导体设备方面,据SEMI预测到2020年,中国大陆设备采购将达到145亿美元,占全球四分之一,成为全球半导体设备最大市场,但国产化率较低,潜力巨大。在半导体零部件方面,我国也具有非常大的潜力。国产零部件也来了非常罕见的机遇,国家层面的官洲。芯片制造企业也对国产装备企业开绿灯,对国产装备和零部件的支持力度在提升。放眼全球,2019年虽然是前十年最差的一年,但对中国集成电路来讲是最好的时代,希望和合作伙伴、产业链一起把握机遇,同心把中国集成电路产业做大做强。
▲中微半导体设备(上海)股份有限公司副总裁 曹炼生
中微半导体设备(上海)股份有限公司副总裁曹炼生的演讲题目为《加快发展半导体设备产业若干策略问题的探讨》,他表示,目前产业形势空前严峻,中美关系是当今世界最重要的双边关系。与此同时也是半导体发展空前好的时代,国内从未有过的认识统一,上下一心,产业的战略定位也非常清晰,政策到位。曹炼生认为,在我国集成电路的设备、零部件和材料产业中,短板还很多,每一个短板都是可能会被利用来“卡脖子”的。这种在与国际巨头的“不对称竞争”态势,将会是我国半导体装备企业必须面对的常态,由小变大、由弱变强的过程中必然会有的格局。
关于研发创新,研发不一定有创新,研发不必拘泥于创新。我们从项目指南、到项目申报、立项和验收都缺乏勇气和宽容,因此难有革命性的创新目标、课题和项目。此外,当下的财务制度也不支持企业加大研发投入,急需改变制度缺陷。对于企业来说,上市不能是我们的终极目标,成绩可以少讲,但问题必须看透,问题才是前面的路障。
▲上海芯元基半导体科技有限公司总经理 郝茂盛
上海芯元基半导体科技有限公司总经理郝茂盛的演讲主题为《III-V族氮化物外延技术的机遇和挑战》,目前GaN基材料及器件的主要应用领域在半导体照明、紫外光源、电子功率器件以及微波器件、可见光激光器、Micro-LED。从技术角度来讲,GaN基材料和器件基本上一边倒选择MOCVD外延技术,随着MOCVD设备的不断发展进步,与MBE相比,MOCVD适合量产,容易规模化的优势更加明显,各方面的控制精度也和MBE不相上下。
据郝茂盛介绍芯元基基于DPSS的GaN材料和器件技术已经达到了量产程度,之前建成的大量的GaN LED芯片生产线因为成本的原因,自动化程度比较低,不能满足Micro LED,电子功率及微波芯片的需求,未来有信心建成一个自动化程度高,能满足下一代GaN芯片的高端生产线。
▲合肥悦芯科技有限公司副总经理 杨爱民
合肥悦芯科技有限公司副总经理杨爱民带来了主题为《浅谈中国半导体测试设备的突破之道》的演讲,据杨爱民介绍,合肥悦芯专注于研发、生产、销售大规模集成电路测试设备,成为中国有影响力的ATE供应商是公司的愿景。放眼中国ATE测试设备市场,目前国产测试设备已经能占国内市场的70-80%,20-30%的部分高端市场被国外设备所控制。但国内SOC测试设备几乎处于空白状态,美日两家公司基本形成行业垄断行为,且国内市场正急剧扩大,需求旺盛。国产存储器测试设备也处于空白状态,“卡脖子”态势明显,风险高。
未来SOC存储器ATE的突破中,需立足人才技术的开放性原则、技术成熟可靠+平台性原则、公司及产品的市场原则、坚持“有所为”的短期“有所不为”的原则、产业链相互配合原则、上下游互相支持的原则上。我们需要有系统平台理念和系统指标平衡,牺牲部分技术指标,优先考虑技术成熟性,尽快完成平台建设,可不追求100%的需求覆盖,寻找有价值效率的需求覆盖。
▲通富微电子股份有限公司采购总监 李金健
通富微电子股份有限公司采购总监李金健的演讲主题为《国产设备面临的机遇和挑战》,目前国产设备厂商具有低研发、低制造成本;服务反馈更及时;了解客户需求;国家政策支持;国内集成电路市场需求庞大等优势。中国半导体产业链日渐完善,产业生态体系逐步成形,产业上中下游已然打通。
但国产设备仍存在不少挑战,如市场对多功能、高精度要求的提高;在品质优良的基础上,成本把控更为严格;智能化联网普及也带来了挑战;兼容更多功能性、便捷性、提供更好服务,快速解决问题能力要求更高;需要规避只是产权纷争,进行差异化创新。未来我们需要针对不用技术产品,研发相应规格设备,注重一致性、稳定性和可靠性,更要加大自主创新,掌握核心技术,唯有自主创新之路才是可行的。
▲盛美半导体设备(上海)股份有限公司技术销售总监 卢冠中
来自盛美半导体设备(上海)股份有限公司的卢冠中演讲题目为《半导体设备产业发展的机遇和挑战》,目前各类科技应用场景飞速发展,智能手机、云技术、人工智能、物联网以及自动驾驶五大应用正强力驱动着半导体市场持续成长,从1978年到2008年40年间,半导体市场复合增长率为9.5%,2018年生产了超过1万亿个芯片。
半导体设备公司的兴起与成长会紧紧跟随全球芯片制造中心的迁移。70-80年代全球芯片制造中心在美国,由此也诞生了一大批优秀的美国半导体设备公司。未来十年中国会成为半导体制造的中心,在这波潮流中,只有拥有革命性、颠覆性的技术的公司,才有可能成为全球半导体设备市场上升级的中国明星。其中集成电路的精细化需要先进的光刻设备和先进清洗设备,据卢冠中介绍,目前公司准备科创板上市,从2017年开始,盛美发展步入开车道,预计增长40%-50%,2030年前实现100亿人民币的销售。最后,卢冠中称中国半导体设备现状是“任重道远”,未来随着全球芯片制造中心向中国迁移,凭借全球半导体市场和全球半导体设备市场的双量第一的身份,今后十年一定会有中国半导体设备公司进入世界八强。
▲SUSS中国区总经理 龚里
在下午的主题演讲环节里,SUSS中国区总经理龚里的演讲主题为《混合键合-异质封装的解决方案》,目前芯片做的越来越好,主要靠堆叠,尤其在系统解决方案中,异质结的堆叠就显得非常重要。如今3D封装特别是异质结方案应用非常广泛,云计算等市场是该技术的主要驱动力,3D封装技术目前包括3D-SIP、3D-SIC、3D-SOC、3D-IC。
所谓键合就是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理,在一定条件下直接结合,通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。在异质结混合键合中,当材料被催化,硅片就会和铜粘在一起,使得电学导通。此应用非常广泛,三星、海力士、台积电会涉及,当晶片进行解键合时需要进行清洗,随后拿到炉子中烘烤,完成键合步奏。SUSS的晶圆片键合机在2.5D和3D集成领域,MEMS、LED和电力设备的制造和封装领域,以及研究和开发领域拥有广阔的使用前景。
▲梅特勒-托利多微电子行业销售经理 马檀
梅特勒-托利多微电子行业销售经理马檀带来了主题为《湿法设备的水质分析与控制》的演讲,据介绍,梅特勒托利多是一家总部在瑞士苏黎世的公司,专注精密仪器研发,去年总的营业额为30亿美金。马檀表示,在所有行业里面用水量最大的是微电子行业,且是超纯水。晶圆制造过程中,表面残留化学剂、颗粒、金属等杂质,需要及时清洗避免影响产品质量。显然,在制程发展中清洗设备是关键。
在清洗过程中,采用电导率、TOC、PH三种方法进行测试,梅特勒-托利多的解决方案覆盖产业链上下游实验,以及工业应用。包括实验室解决方案、过程分析、工业称重、产品检测、物流解决方案、零售解决方案,为客户提供精简流程、提高生产良率、符合法规要求以及优化成本与减少浪费。
▲江苏集萃苏科思科技有限公司亚太区半导体事业部副总裁 曾旭
江苏集萃苏科思科技有限公司亚太区半导体事业部副总裁曾旭的演讲主题为《国际半导体高精度nm级设备联合开发模式与经验分享》,演讲一开始,曾旭用ASML的例子来表达了与客户联合开发的重要性,ASML去年年报中称公司有5千家供应商,与高科技半导体企业保持合作关系。苏科思科技目前坚持这种理念,与一些高精度半导体设备厂商一起针对一些高精度半导体设备进行联合开发。而背后的秘诀就是帮助客户解决核心问题。
在与客户的联合开发中,公司不仅给客户提供技术咨询,而且提供项目研发服务,当客户存在设计难题,公司将配合解决整个系统的设计难题。公司拥有机电一体化设计部门,软件部门,数学算法团队,包括整个系统设计以及算法模拟等等,联合开发是一个被验证为非常成功的合作开发方式,越来越多的国外厂商用此方法来集中研发资源专注核心问题。公司利用几十年半导体设备开发经验,帮助本土企业,提高产品性能,加速产品开发进度。
▲先进微电子装备(郑州)有限公司副总经理 钱立新
先进微电子装备(郑州)有限公司副总经理钱立新的演讲主题为《划片机的国产化》,据钱立新介绍ADT中国此前是以色列做划片机的企业,2003年成立于以色列,2019年10月被光力科技收购。目前ADT服务于以下几类市场,一方面是半导体后端、芯片封装部分,如晶圆切割、封装切割。另一方面是微电子器件,包括自动驾驶感应器、被动元件、医疗传感器、磁头、图像传感器;还有光学器件和精工机械市场。此外公司还有较强的软实力,即以郑州为中心的制造基地,加之英国、以色列团队,三方联合设计平台。
目前ADT正在走着属于自己的国产化发展道路,从2019年10月并购成功时,7900系列产品就开始导入,今年7月份新机8230开始推广,9月份进行了郑州新工厂基础建设,预计明年11月份厂房竣工,还将有新款6英寸机面世。2022年将实现全部机型与刀片本地化量产。
▲上海微技术工业研究院副总经理 冯黎
上海微技术工业研究院副总经理冯黎的演讲主题为《超越摩尔领域设备材料研发合作的新模式》,她表示,半导体设备和材料支撑整个半导体产业链的创新和发展。目前,市场上涌现了非常多的设备和材料公司,背后原因则是复杂的国际形势、再加之科创板,给整个集成电路产业起到了非常好的推动作用。
从数据来看,2019年全球设备市场销售额达到598亿美元,同比增长-7%。全球材料市场销售规模则达到521亿美元,同比增长-1%。国内来说,经过02专项的12年布局,已经培育出了一批集成电路设备专用公司以及资源。可见超越摩尔领域的设备材料存在非常大的市场。目前,工研院已经搭建相关技术平台及初步成效,还建成了国内首条8英寸研发中试线,投入17亿元中设备投入就达到13亿元,可提供MEMS、硅光子、AIN、集成生物半导体等超越摩尔核心技术工艺,为设计、设备、材料企业提供高效的研发和中试服务,实现从研发到量产无缝对接。
▲东京计装株式会社 部长、东京计装(北京)仪表有限公司总经理 杨长林
东京计装株式会社 部长、东京计装(北京)仪表有限公司总经理杨长林主题演讲题目为《半导体设备用流量计的介绍》,据介绍,东京计装株式会社从30多年前开始,就和日本的半导体设备厂商开展合作。在半导体设备企业开发设备的同时,东京计装根据设备公司的需求,也配合开发用于半导体设备的各种流量计。经过多年的开发和不断的改进,形成了适合各种半导体设备使用的流量计产品线。目前,东京计装的流量计产品,特别是用于药液·纯水和Slurry的PFA材质超声波流量计和超声波流量控制器被日本,美国,韩国以及中国的各大著名设备厂商采用,产品的应用业绩丰富,市场占有率高,深受用户的好评。
其中药液·Slurry·纯水用PFA材质超声波流量计广泛用于半导体清洗,涂胶显影,CMP等半导体设备,也可以用于药液和Slurry的供液设备。超声波流量控制器广泛用于半导体的CMP,研磨抛光,清洗和涂胶显影设备。杨长林表示,东京计装非常重视中国半导体设备行业的发展,并在北京成立了子公司东京计装(北京)仪表有限公司,针对国内的半导体设备厂商进行技术支持和售后服务。
▲上海迈铸半导体科技有限公司CEO、中国科学院上海微系统与信息技术研究所副研究员 顾杰斌
上海迈铸半导体科技有限公司CEO、中国科学院上海微系统与信息技术研究所副研究员顾杰斌的演讲主题为《微机电铸造:清洁高效的晶圆级厚金属沉积技术》,顾杰斌表示,目前在半导体制造过程中会用到不少厚金属,厚度达到几十微米。在当金属厚度在1微米以下时,采用CVD、PVD等方法实现,厚度较大时车采用电镀方法。而其中电镀液对环境的危害较大,电镀速度较慢,也不适合做复杂的三维结构。
从技术角度讲,宏观的铸造是通过一些技术原理缩小100万倍,铸造在所有精加工里有两个优势,可以做复杂的结构,实现批量的制造,我们在晶圆上做器件其实就是一个批量制造的过程。背后的基础就是设备,上海迈铸是从0开始自主研发,目前已经做到第三代产品,公司致力于晶圆级液态合金微铸成型技术的研发和产业化,总结来讲,公司的技术应用布局在先进封装里的TSV、TGV部分,器件方面则氛围线圈类和射频类,目前射频还处在前期探索阶段,公司的技术非常具有灵活性,会有很大的应用前景。
▲Besi中国区总经理 李彬
Besi中国区总经理李彬演讲主题为《先进封装在通信网络和移动互联网上的创新》,他表示,先进封装市场从2017年到2023年预估每年大概有7-15%的增长。目前来看,未来四年里,倒装、WLP依旧是AP封装主流。从各自的3D封装布局来看,英特尔采用EMIB方式,台积电等也在增强布局2.5D、3D的封装。在存储器方面,3D封装也存在同样的需求。
从终端市场的驱动力来看,5G网络的大面积铺开,以及各国政府的大量投资,AI、物联网应用的落地,带来许多对器件性能、功耗的需求,导致先进封装需求旺盛。此外,云存储、云计算、智能驾驶汽车等领域的发展,也需要高可靠性、高密度的集成。目前李彬现任Bese中国区经历,积极推进Besi在Die Attach、Flip Chip、Fan out、Molding、Plating等先进封装领域的解决方案。
▲安徽耐科装备科技股份有限公司半导体技术部经理 方唐利
安徽耐科装备科技股份有限公司半导体技术部经理方唐利的演讲题目为《国产半导体封装设备现状及未来的技术发展路线》,据现场介绍,耐科成立于2005年,现有员工400多人,技术团队150人,营业收入达2亿,专业从事封装装备研发和制造,主要的产品有全自动封装系统,手控塑封压机,塑封模具等等。目前国产半导体塑封设备存在以下一些问题,传统手动塑封压机都是半自动,不符合发展需求;由于离不开人的操作,产品品质得不到保证;虽说技术已接近国外进口设备但影响力不足,难以打破现有局面;此外,先进封装设备技术壁垒较高,研发投入资金大,导致国产先进封装设备空白。
针对这些问题,耐科对手动塑封压机进行了自动化升级,从提升设计手段、借助先进软件,加强核心研发工作和理论验证工作,提高效率。现场,方唐利主要介绍了两款产品,一个是针对模具设计的模流仿真软件,针对压机结构进行的一个有限元分析软件,对设计起到很好的指导作用。目前,先进封装由于高技术壁垒、高投入、长周期,导致发展停滞不前,耐科全自动封装系统将继续加强技术提升,满足各类产品和工艺需求。
▲中国平安财产保险股份有限公司特殊风险部产品总监 岳巍
中国平安财产保险股份有限公司特殊风险部产品总监岳巍的演讲主题为《首台(套)重大四技术装备保险补偿机制政策解读》,该政策源自中国中国制造2025的背景下,随后经历了许多波折,使得在很多层面受到了阻力。自从中兴华为事件后,我们不断出台了好几份的重要的文件,将政策不断地支持下去。该政策五年累计补贴额超100亿,在企业中得到了非常好的反响。
在具体操作方面,首先要看一看公司有没有政策中提到的产品,是否满足目录要求。其次在与保险公司探访,当把保单签好后下一步就是就可以根据保险责任找保险公司理赔。此外,还可以找工信部申请补贴。这是一个国家难得的政策,希望对企业真正起到降低成本的作用,促进行业发展。
▲上海集迦电子科技有限公司总经理 严跃
上海集迦电子科技有限公司总经理严跃的演讲主题为《国产IC装备核心零部件开发的一些心得》,他表示,目前在ASML光刻机等先进的设备中,我国的零部件没有份额。即便是国产的等离子刻蚀机,包含的3万多个零件,绝大部分也是进口。零部件国产化的难点从宏观上讲是因为国家整体基础薄弱,技术、材料、工艺方面还比较欠缺,其次是知识产权约束;再者,设备制造商对国产零部件的信任度有限,觉得质量可靠性存在问题。零部件产品研发周期长,成本较高,同样也是多学科交叉的产物,对研发能力有很高的要求。
虽然挑战很大,但是还存在不少希望,目前中国整体工业水平在不断提升,地缘政治的变化也在刺激这个行业发展。目前头部的资本也在密切关注零部件企业,当下是一个非常好的机会,一些联盟的组建对企业切入市场也有非常大的帮助,最后一定可以让国产零部件行业越做越强。
▲宁波润华全芯微电子设备有限公司总经理 汪钢
宁波润华全芯微电子设备有限公司总经理汪钢的主题演讲题目为《新型电子器件市场应用技黄光湿法制程设备》,目前新型电子器件市场随着5G通讯、云、物联网、大数据这些新兴产业的爆发,截止到2020年全球的电子类市场可以达到1.9兆亿。背后可以滋生许多芯片需求。具体到各个领域,mini-LED、mirco-LED等技术的发展,激发了第三代半导体的需求。此外,射频元器件包括砷化镓和氮化镓的射频器件,背后的最大应用就是智能手机,目前大陆也有不少厂商布局。第三代半导体在新基建方面有巨大的商业前景,包括新能源汽车、5G、光伏发电等。
中国在第三代上也有很好的发展,相关设备的国产化率目前在30%左右。此外,滤波器市场也有非常好的发展潜力,究其原因,得益于2G到5G发展,手机内部芯片数量不断提高,增加芯片需求。目前,产业也与资本加强合作,协同整合产业链资源,快速占领细分诗词,避免做一些同质化竞争从而破坏整个产业链。
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