今年8月11日,第11屆半導體設備、材料與核心部件展示會(CSEAC)在無錫圓滿閉幕。此次CSEAC展示會為期3天,設3個展覽館,展示面積超28000平,共389家企事業單位參展,其中上市企業45家。參展企業數量較上屆翻了2.7倍,展示面積則為上屆的3.5倍。參展企業覆蓋了半導體裝備產業鏈的各個環節。從生產工藝工序細分:前道裝備企業129家、后道裝備企業45家、材料零部件企業126家。同期還舉辦1場主峰會論壇,9場專題論壇,15場新品發布會,近百場主題演講,累計進場6.3萬人次,現場意向成交額26.5億元。
展示會上,創新成果和領先產品集中亮相,展現了我國半導體企業實現高水平科技自立自強的決心。參展企業中,本土企業占八成,北方華創、盛美半導體、上海微電子裝備,以及無錫的微導納米、光導科技、日聯科技、華瑛微電子、恩納基科技、邑文電子、吉姆西科技、先為科技等半導體裝備龍頭企業和優質企業齊聚;同時也吸引了華虹半導體、華潤微電子、長電科技等產業上下游企業參展。
展會數據充分說明,中國半導體裝備廠商的隊伍正在逐步擴大,市場需求不斷增加,有能力、有產品、有需求的參展企業越來越多,中國半導體裝備領域的力量正在壯大。多場論壇集結了業內重磅人物,共同探討國內外集成電路前沿技術與趨勢,全面呈現我國集成電路產業在裝備、核心部件、關鍵材料等方面取得的發展成果及產業鏈關鍵環節的創新探索。
根據SEMI公布的資料顯示,2022年全球集成電路裝備市場規模為1076億美元,較上年度增幅5%,再創歷史新高。其中中國大陸集成電路裝備銷售額達282.7億美元,占全球銷售額26.3%,連續三年成為全球最大集成電路裝備市場,超過中國臺灣(24.9%)、韓國(20%)、北美(9.7%)。2012-2022年全球及中國大陸集成電路裝備市場的年復合增長率分別達11%、27%,中國大陸市場增速顯著快于全球。
在全球集成電路裝備需求暴漲,國產替代和國外供應鏈緊張的紅利下,國產裝備公司真正迎來了產業化的大機遇??v觀整個產業,大部分裝備環節都有國產裝備的身影,如上海微電子的SSX600系列步進掃描投影光刻機、中微公司的12英寸刻蝕設備、微導納米的ALD設備等。
根據中國電子專用設備工業協會數據,2022年中國半導體裝備的銷售收入593億元人民幣,同比增長53.6%;其中集成電路裝備銷售收入319億元人民幣,同比增長86.1%。據估算國產集成電路裝備在中國大陸的市場占有率約為16%,國產化率依舊處于低位,市場空間巨大。具體來看,ALD、光刻、量測檢測、離子注入等環節國產化率極低,均低于5%;涂膠顯影、CVD、刻蝕、PVD等環節國產化率位于10%至30%之間;清洗(34%)、熱處理(40%)、去膠(90%)國產化率較高,詳見圖1。
零部件是半導體裝備的基石。半導體行業遵循“一代技術、一代工藝、一代裝備”的產業規律,而半導體裝備的升級迭代,在很大程度上有賴于精密零部件的關鍵技術突破。半導體零部件具有高精密、高潔凈、超強耐腐蝕能力、耐擊穿電壓等特性,生產工藝涉及精密機械制造、工程材料、表面處理特種工藝、電子電機整合及工程設計等多個領域和學科,是半導體裝備核心技術的直接保障。
在2022年國產替代的大背景下,國產核心零部件如機械手、溫控器、射頻電源、低溫真空泵、干泵等已得到半導體裝備制造商驗證,裝備核心部件國內供應鏈正在形成并快速發展。據推算,2022年中國大陸半導體零部件的市場規模約125億美元,但整體國產化率較低,具體見表1。
總體上看,國產化率較低的部件通常為較復雜的電子和機械產品,開發技術難度大,對精度及材料要求高,如射頻電源、泵、壓力計、陶瓷件等;或者市場規模較小、市場碎片化特征明顯的部件,如壓力計、氣體流量計、O-ring密封圈等,根據芯謀研究數據,這些部件在中國市場規模約在2000-3000萬美元,且不同產品工作原理有很大差別,因此國內廠商研發和生產的興趣不足。
無錫是國內集成電路工業化大生產的起源地,見證了中國第一塊超大規模集成電路的誕生,是國家微電子工業南方基地,被譽為中國微電子產業的“黃埔軍校”。進入21世紀,無錫先后獲評國家集成電路設計產業化基地、國家微電子高技術產業基地、國家“芯火”雙創基地、國家集成電路特色工藝及封裝測試創新中心。經過多年精心培育,無錫已形成涵蓋芯片設計、晶圓制造、封裝測試、裝備材料在內的集成電路全產業鏈,有著深厚的產業底蘊。2022年無錫集成電路產業規模突破2000億元人民幣,其中芯片設計、晶圓制造、封裝測試“核心三業”規模超1400億元人民幣,均位居江蘇第一、全國前列。
無錫集成電路制造業(晶圓制造與封裝測試)優勢突出,為裝備與零部件產業發展提供高質量客戶以及應用土壤。同時,無錫擁有高端裝備的產業基礎,為發展集成電路裝備制造業打下堅實基礎。高端裝備是無錫的優勢產業,無錫“465”現代產業集群的關鍵一環。無錫在光伏、平板顯示、鋰電等領域的裝備都擁有優勢地位,但集成電路產線對裝備要求更高,對精度、良率、穩定性和自動化程度等要求都高于其他行業;同時集成電路裝備又是技術密集型產品,如光刻機需要集精密光學、機械、控制、材料等先進科技和工程技術于一體。
在無錫,目前擁有集成電路裝備與零部件企業50余家,已形成特色鮮明的產業集群。除晶圓制造光刻機、測試機外,無錫均有布局,其中微導納米、光導科技、日聯科技、華瑛微電子、恩納基科技、邑文電子、吉姆西科技、先為科技、連城凱克斯、艾匹克等在單晶硅生長、薄膜沉積、化學機械研磨拋光、精密X射線、封測領域等均有布局,且排國內前列。微導納米的ALD設備High-k已進入28nm工藝節點的前道生產線;日聯科技開發的精密X射線檢測裝備,已應用于集成電路行業的檢測。目前無錫集成電路高端裝備主要供應6-8英寸晶圓線,在技術要求更高的12英寸產線滲透率不高,未來還有很大的升級空間。
無錫產業生態完善,已建成一批高質量高品質集成電路特色產業園區。面向高端裝備、關鍵材料,重點建設無錫高新區集成電路裝備及材料產業園,錫山區集成電路裝備產業園,加強與本地晶圓制造、封裝測試企業對接,提高配套支撐能力。通過支持國產裝備與材料的試驗線、中試線建設,為本地晶圓制造、封裝測試企業提供科技保險和風險補償機制,帶動產業鏈上下游合作,推動本地國產裝備材料的試驗、驗證工作。
目前,中國半導體制造業體系完備,產業鏈逐步完善,形成了相互促進、共同發展、良好互動的局面,但半導體產業鏈配套能力仍有待加強,高端裝備與零部件的缺失已成為制約我國半導體產業自主可控的關鍵要素。無錫擁有良好的高端裝備制造產業基礎,同時集成電路產業規模位居全國第二、全省第一,具備極好的發展集成電路裝備與零部件的生態環境,有必要也有能力帶動我國集成電路裝備與零部件產業的進步。
根據中國半導體行業協會對集成電路裝備未來趨勢展望:第一,2023年集成電路裝備銷售有望繼續保持較快增長;第二,2023年中國大陸集成電路裝備進口將繼續減少;第三,主要集成電路裝備制造商訂單穩步增長。我們有理由相信國產裝備一定是未來我國集成電路產業發展的主方向、產業增長的主力軍。
最后我建議無錫進一步做大集成電路裝備與零部件產業。具體可以從以下幾個途徑:
第一,進一步做大做優下一屆設備年會(CSEAC),辦成無錫的一張名片;以更包容的心態擁抱在國內的裝備與零部件外企,他們也是中國半導體裝備市場的一部分,而且還能帶來更多先進的技術與理念,對做大做強國產裝備有益;
第二,鼓勵關鍵零部件企業落戶無錫,一般來講零部件企業很難拿到等同于集成電路的產業政策,而且有些零部件市場需求小,難以支撐企業可持續發展,這需要政府以及產業鏈上下游共同努力;
第三,集成電路裝備是系統工程,一臺工藝裝備實際上是一整套的系統解決方案,這就需要產業鏈上下游協同,鼓勵針對具體裝備成立上下游協同工作組,帶動工藝、裝備、零部件協同發展;
第四,推動集成電路裝備與零部件的國產驗證、國產應用,鼓勵本地制造企業使用本地裝備企業的裝備,對本地制造企業使用本地裝備企業的裝備實施獎勵;只有客戶才是國產裝備的試金石,只有市場才能帶動更多集成電路裝備與零部件企業的集聚,建立完善的國產應用體系及科技保險機制,對提升晶圓制造、封裝測試企業的應用意愿很有幫助。
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