2018中國半導體材料及設備產業發展大會近期在北京召開，本次大會由中國電子信息產業發展研究院主辦、邳州市政府協辦，旨在通過梳理半導體產業的發展方向、推介半導體材料及設備產業的創新理念，共同促進半導體產業生態環境的構建，推動我國集成電路產業的健康發展。
中國半導體行業協會副理事長于燮康：
在討論集成電路產業重要性時，中國半導體行業協會副理事長于燮康表示，上至關乎國防安全的軍事裝備、衛星、雷達，下至關系普通百姓生活的醫療檢測及器械、汽車、電視、手機、攝像機，甚至智能兒童玩具，都離不開集成電路。“在信息化時代，集成電路扮演著“糧食”的角色，在工程勘察、精準農業、航海導航、GIS數據采集、車輛管理、無人駕駛、智慧物流、可穿戴設備等領域都大有作為。半導體技術正扮演著多元應用的智能核心，它是一切智能制造的‘大腦’，是當今國民經濟領域的基礎產業。”于燮康說。
于燮康認為，集成電路促進了包括能源變革、智能制造、裝備制造以及精密儀器微細加工等40多個工程技術的發展。在經濟方面的帶動上，1美元的集成電路所能帶動的GDP約等于100美元。而全世界集成電路的全年產值撬動的GDP相當于中國和美國GDP之和。因此，于燮康表示，集成電路對于技術與經濟的撬動作用不可忽視。
與其他產業相比，半導體產業鏈有著獨特的特點，產業鏈涉及面廣，流程十分復雜，需要制取電子硅、拉制單晶、切磨拋制取晶圓、光刻、蝕刻、離子注入、金屬沉積、互連、清洗、晶圓測試與分割、核心封裝、分級測試等二百余個步驟。在后期的生產和封測中，需要光刻機、刻蝕機、減薄機、劃片機、裝片機、引線鍵合機、倒裝機、塑封機、切筋打彎等制造設備的輔助。于燮康表示，半導體制造是所有制造業里最為復雜、最有科技含量的制造。16nm的制造工藝，就可集成大約33億個晶體管，1nm相當于頭發絲的十萬分之一。在規模效應上，集成電路與傳統制造業相同，但是相較于傳統制造業，集成電路具備不可修復性、流程復雜、制作周期長、機器精度高、持續投入強度高、營運成本高、運作系統非常復雜等多個獨特的特點，集成電路的發展需要團結各個領域的精英人才，加強整個團隊的互動合作，才能完成更好的效益。
十年前，西方國家的工藝水平還處于領先階段，隨著集成電路產業“雁型模式”的轉移延續，位于美國、日本的8/12英寸及以下晶元產能轉移到韓國、中國，多個跨國企業在中國設立本地生產、制造中心，我國中西部及福建等地區成為轉移熱點，我國集成電路產業獲得了明顯的進步。“舉個例子，在我的印象中，上世紀80年代初期時，徐州在建立一條生產線后，集成電路便再沒了消息。這幾年徐州發展很快，尤其是邳州，裝備業尤其是光刻機，進步非常大。”于燮康說。
于燮康表示，重大專項的支持對技術含量提升的作用越發明顯，甚至部分領域已經與國際接軌。對于國內來說，芯片設計是率先發展的領域，目前與國際水平差一截的原因與材料和設備相關，材料國產化與設備國產化要引起制造業的重視，才能提升國內封測業工藝研發能力。
中科院微電子所副總工程師趙超：
2008年國家科技重大專項宣布實施、創新鏈接連布局、2014年金融鏈建立，在過去的幾十年里，我國半導體產業鏈得到了充足的支持，技術從90nm、65nm、40nm、28nm逐步提升，制造工藝取得長足進步，65nm、40nm、28nm工藝量產，14nm技術研發突破，特色工藝競爭力提高，關鍵裝備和材料實現從無到有，整體水平達到28nm并且被國內外生產線采用，高端芯片設計能力大幅提高、封測從中低端走向高端，“國家科技重大專項和產業發展規劃推動我國集成電路產業發展到了一個新的高度。”這是中科院微電子所副總工程師趙超在2018中國半導體材料及設備產業發展大會上發出的感慨。
趙超表示，我國裝備目前獲得了扎實的進步，高端裝備從無到有、群體突破，16種12英寸前道裝備、29種封測設備通過生產線考核進入批量銷售，例如中微半導體的銷售產品數目已經達到幾百臺。高端設備的研發水平、規模基本與世界同步，雖然高端設備占比與國際尚有所欠缺，但是較快的發展速度正在逐漸減小差距。與去年相比，趙超表示，我國硅片銷售上升，拋光液等大規模工程進展快速，知識產權方面與IC相關發明專利達到43292項，其中重大專項專利23477件，占企業申請專利的54.23%。
對于未來，趙超表示“大躍進態勢”即將開啟。從2015年至今，我國逐步開始大規模擴產，所有宣布的300mm新廠，產能增加85萬片/月。2020年大陸總產能將達到125萬片/月。“我們正在一個新時代的門檻上面，智能化和5G通信時代的到來將為集成電路帶來巨大的增量。中國應該有一系列的解決方案，促進新產能融化在新增業務中，以此避免制造業動蕩。這對國外來說，價格上會引起變化，對國內來說，可以贏取自身發展。”趙超說。
對于驅動集成電路發展的新增產能，趙超認為，物聯網與消費應用將成為集成電路下一個驅動點，高速鐵路網、能源互聯網、智能電動車都會對我國市場發揮作用。隨著新勢能的崛起，緊扣產業鏈需求的發展戰略十分重要。“例如邳州的半導體產業，不論是布局招商還是企業培育，整體的發展戰略與產業鏈結合緊密。此外，邳州還培育了一批高科技初創企業，這些企業當中有一些已經做出超前的研發解決方案。有很多成熟企業選在邳州開展新增業務。”趙超說。
工信部賽迪智庫集成電路研究所副所長林雨：
1987年至2017年間，全球半導體市場約經歷了5次周期性波動。2016年逐漸走出周期性低谷，2017年迎來新一輪的高速增長。工信部賽迪智庫集成電路研究所副所長林雨在2018中國半導體材料及設備產業發展大會上分析，全球半導體市場呈現明顯的周期性特征，這種情況一方面是因為存儲芯片需求旺盛，產品價格大幅上漲；另一方面物聯網、汽車電子、AI等新市場、新應用拉動了下游需求。
林雨表示，對于產業內部市場，從結構上看，網絡通信、計算機和消費電子依然是國內集成電路占比最高的領域，三者占比之和超過75%。從增速上看，汽車電子和工業控制是增速最快的領域。“2016年我國集成電路行業得到快速發展，根據賽迪顧問最新數據，市場規模達到11985.9億元，同比增長8.7%，規模和增速均繼續領跑全球。”林雨說。
無疑，我國市場需求帶動了產業發展。另一方面，林雨表示，我國內部市場國產替代需求空間巨大。根據海關總署數據，截至2017年10月底，我國集成電路進口金額已高達2071.97億美元，同比上漲14.5%。同期，中國原油進口額為1315.01億美元，中國芯片進口約是原油進口的1.6倍。對此，林雨表示，《“十三五”國家信息化規劃》明確提出，到2020年，核心技術自主創新實現系統性突破，信息領域核心技術設備自主創新能力全面增強。
“對于集成電路而言，設計環節絕大部分被國外廠商主導，所以在國產芯片替代上，我們應關注產業鏈中下游和配套環節企業。從替代維度考慮，看好制造、設備、材料、封測四個環節。”林雨說。
展望2018到2020年，林雨表示，物聯網、5G、AI、汽車電子、區塊鏈、智能制造六個話題將是推動全球半導體市場發展的主要驅動因素，也是我國推動電子信息產業向更高層級發展，從根本上解決芯片自主發展的關鍵切入要素。
對于供給側方面，林雨表示，封測領域自主研發與國內整合相促進將為主流。全球封測產業并購加劇，龍頭強者恒強。近四年全球前十廠商并購頻繁，通過并購梳理，可以看到封測產業并購有兩大特點：第一，中國大陸廠商為兼并收購的主角。封測產業是我國集成電路發展的“排頭兵”，從國家層面看，無論在政策還是資金上均大力扶持國內封測企業通過并購擴大規模獲得先進封裝技術。第二，龍頭相互之間合并。探其本質，集成電路封裝屬于規模經濟產業，當半導體產業進入成熟期時，龍頭之間競爭加劇，惟有相互整合，才具有經濟效益。
“由于可選并購標的減少，海外審核趨嚴，預計中國未來通過并購取得先進封裝技術與市占率可能性減少，自主研發+國內整合將會成為主流。”林雨說。
中國電子科技集團公司第四十五研究所集團首席專家柳濱：
“我國集成電路年進口額近年來一直保持在2000億美元以上，嚴重依賴進口，市場供需關系嚴重失衡。”柳濱說。
從制造技術來看，我國集成電路與國際先進工藝相差2~3代，設備嚴重依賴進口，國產化面臨考驗。
目前，國際集成電路制造先進制造技術是14—10nm工藝節點，前端制造到達7nm工藝節點，2018年下半年將量產，5—3nm節點技術正在研發中。而國內方面，14nm制造技術預計2019年實現量產，與國際先進工藝存在代差。
柳濱指出，我國集成電路制造裝備與世界先進水平的差距，主要是由我國集成電路制造裝備現狀和固有發展特點所決定的。
半導體裝備具有技術門檻高、研發周期長、工藝線需要反復驗證的固有特點，牽扯學科眾多，投資回報周期長。設備公司要跨過研發到產業化，需要國家、下游單位等多方面支持。
作為我國政府實施制造強國戰略的第一個十年行動綱領，《中國制造2025》對集成電路裝備國產化提出明確目標：在2020年之前，90—32納米工藝裝備國產化率達到50%，封測關鍵裝備國產化率達到50%；在2025年之前，20—14納米工藝裝備國產化率達到30%；到2030年，實現18英寸工藝設備、EUV光刻機、封測設備的國產化。
要踐行《中國制造2025》的發展目標，需明確驅動因素，從市場需求、安全保障、自主可控、產業鏈完整、使命責任、政策引導六個維度驅動行業發展。
在市場需求的驅動下，設備廠商開展超前研究，生產設備占到投資額度的60%~70%。技術、資本、知識累積與品牌競爭成為壟斷效應的形成要素。
除了技術原因與商業競爭，“人為后門”成為產品服務的安全隱患，安全保障成為裝備發展的驅動因素。柳濱指出，裝備的網絡化程度越高，越存在安全風險，未來IC智能制造有可能催生針對安全需求的產品服務。
要規避“受制于人”的風險，必須形成自主可控的產業生態。柳濱強調，企業要在整線工藝、特色工藝、單項設備上尋求突破，減少對全球供應鏈的依賴。
設備是構建完整產業鏈的重要一環。柳濱強調，半導體不但要有關鍵設備的支撐，更要有設備整合能力。同時，國家電子制造設備專業領域的企業應承擔發展半導體制造裝備產業的重任，實現完整的半導體制造裝備產業鏈，服務于我國半導體制造的需求。
在國家、行業、地方三級支持下，《國家集成電路產業發展推進綱要》、《“十三五”國家科技創新規劃》都對集成電路設備做出部署，以14nm節點為目標，在裝備、工藝、封裝、材料等方面重點支持已經具備產業能力的企業。在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》的指引下，已有30余種高端裝備研制成功，使我國擺脫了集成電路高端裝備基本空白的狀態，集成電路產業生態得以建立和逐步完善，基本建立了55—28nm工藝段的集成電路制造體系和技術體系，催生了一些設備制造公司，吸引了一批國際國內資源向集成電路制造設備行業聚集。
“回想起2010年我們的裝備在全球占到4%，僅僅十年我們就翻了五倍。”柳濱說。他同時強調，《中國制造2025》的宏偉目標是機遇也是挑戰，中電科將以集成電路制造裝備為目標，形成28—14nm核心裝備局部成套及批量生產能力，突破7—5nm核心裝備技術，讓核心裝備進入國際采購清單。
中國電子專用設備工業協會秘書長金存忠：
“有人說，國產設備只占到全球半導體總量的2%，但在中國大陸的市場占有率為11%。2014年—2016年，35家企業年均增長率為18.9%，如果再算上去年的話，可能年均增長率要超過20%。”金存忠說。
2016年以來，半導體設備行業取得銷售、利潤雙增長。根據中國電子專用設備工業協會對國內35家主要半導體設備制造商統計，2016年半導體設備完成銷售收入57.33億元，同比增長21.5%；出口交貨值達7.84億元，同比增長18.4%；利潤總額為14.28億元，同比增長35.6%。
同時，半導體設備銷售向頭部集中，十強企業的銷售收入占總銷售收入的84.3%。金存忠指出，半導體設備主要集中在兩個地區。第一個市場在北京，以中電科和北方華創為主要生產商，以集成電路設備和LED設備為主要業務；第二個市場在上海，以中微半導體、上海微電子等公司為主要生產商，半導體關鍵設備、關鍵零部件、機器人形成了新的增長點。
高端集成電路、太陽能電池片、高亮度LED芯片等關鍵領域，在2016年取得突破。
在高端集成電路領域，中芯國際北京廠使用國產集成電路晶圓設備加工的12英寸正式產品晶圓突破1000萬片次，標志著集成電路國產設備在市場化大生產中得到充分驗證。北方華創、中微半導體等6家企業的12英寸國產晶圓制造設備實現銷售，12英寸晶圓先進封裝、測試生產線設備實現國產化，生產線設備國產化率可達到70%以上。國產高端集成電路設備技術和市場競爭力邁上新臺階。
在太陽能電池片領域，生產設備國產化率達到90%以上，同時智能化、自動化的太陽能電池新設備成功進入太陽能電池片生產線，成為太陽能電池片生產企業改擴建生產線的首選，并實現批量出口。
在高亮度LED芯片領域，生產線關鍵設備實現國產化，并在國內大型LED生產企業主流生產線上得到驗證使用，為國產LED生產線設備產業化打下了堅實基礎。但也應看到，在半導體的銷售收入中，LED設備是負增長。金存忠指出，LED市場在2016年處于低潮，2017年“瘋長”態勢未必能持續到今年，需要綜合考慮市場變化。
據中國海關信息網統計，2017年中國大陸主要半導體設備進口總額達到54.83億美元，同比增長13.8%。預計2017年國產半導體設備銷售收入將達到76億人民幣以上，同比增長32%以上。
經過主流生產線驗證的45—28納米的國產集成電路設備將迎來快速發展機遇。在新建12英寸集成電路晶圓生產線的推動下，國產集成電路設備銷售收入預計達到32.4億元，同比增長15%。
國產LED生產設備呈現出快速增長的態勢。由于國產LED生產線關鍵設備2016年已經被多家主流生產企業驗證使用，又經歷了產能擴張和舊設備淘汰。2017年，國產LED生產設備呈現快速增長，上半年國產LED設備銷售收入已經超過2016年全年國產LED設備的銷售收入，預計2017年LED設備銷售將翻一番以上，同比增長超過130%。
太陽能電池設備將增長30%左右。2017年中國光伏行業在領跑者和分布式光伏迅速崛起的推動下，電池片產量達到68GW，同比增長33.3%。太陽能電池生產線已被智能化、全自動化的國產太陽能電池生產線設備替代，2017年預計增長30%以上。
未來三年，國產半導體設備銷售年均增長率將在25%左右。到2020年，國產半導體設備銷售收入將達到150億元，市場占有率將達到20%左右。
在新建集成電路生產線的推動下，2018—2020年國產集成電路設備，年均增長率將超過15%，到2020年銷售額將達到50億元左右。
據不完全統計，2018年—2020年中國大陸要建成5座12英寸晶圓生產廠，總投資將超過3000億元，2018年開始有望迎來“裝機大戰”。預計到2018年，臺積電南京廠月產16納米制程2萬片，福建省晉華（9月起）月產6萬片，中芯國際北方、上海新建月產7萬片，上海華力新建28—14納米制程月產4萬片。到2020年，武漢新芯預計實現月產能30萬片。
在太陽能電池領域，未來三年國產太陽能電池設備年均增長率將超過30%，到2020年銷售額將達到70億元左右。
2018年開始，隨著次毫米發光二極體（MiniLED）邁入量產，國產LED設備將迎來發展新機遇。預計2018—2020年國產LED設備年均增長率將保持在40%左右，銷售額將在2020年達到30億元。
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