(2021.6.28)半导体一周要闻－莫大康

半导体一周要闻

2021.6.21- 2021.6.25

1. 北京半导体行业协会朱晶：我国集成电路产业化将受六大因素影响

朱晶将后摩尔时代总体分为三个阶段：以晶体管结构、工艺和材料创新为主的延续摩尔阶段；以应用驱动异质集成的扩展摩尔阶段；以新器件、新原理、新材料应用创新的超越摩尔时代。

朱晶认为，在上述六大因素驱动下，各领域集成电路国产化替代进程将有不同程度的节奏。在超大规模市场和半垄断行业因素影响下，门槛较低的消费电子芯片以及工业、轨道交通芯片、汽车半导体、5G****芯片等领域将在未来5年内率先实现国产化替代；在技术革新换代因素影响下，门槛较高的智能计算、新型存储、AI+EDA、先进封装、宽禁带半导体将在未来5~7年实现国产化替代；在技术性地缘、需要产业链协同、人才等因素影响下的GPU、EDA和IP、射频前端模组、光刻胶、半导体零部件以及企业级SSD主控等领域，先进工艺、前道量测/离子注入/光刻机等半导体设备和硅片、化学品、特气等半导体材料则需要7年甚至10年以上的国产化替代过程。

面对产业链不同环节国产化进程受不同的因素影响，朱晶认为在限制条件下的产业技术创新有时比原始创新还困难，对此她提出几点建议。

第一，在“十四五”期间加大对集成电路产业技术和工程化创新的重视，推动集成电路企业真正成为技术创新的主体，成为“提出需求、增加投入、组织研究、主导应用转化”的载体。

第二，在现有科技计划管理体系之外设立相对独立的颠覆性技术创新计划，支持各类创新主体开展更具挑战性、高风险性的创新活动，以发掘能为集成电路产业带来根本性转变的技术。

第三，以集成电路领域具备自主知识产权和行业引领力的龙头企业为主体，促进产业链上下游企业以及各类科研和工程创新载体的融通发展，推动组建基于国产集成电路供应链体系的创新联合体，加快形成强协同、弱耦合的创新生态。

第四，重视特色工艺，满足某些产品高端化过程中对工艺技术的差异化需求和产能需求、例如大部分高端模拟集成电路产品，需要实现在设计和工艺方面的紧耦合。

第五，对于在国内工作的非中国籍集成电路人才，给予个税减免优惠、不动产购置税收减免等措施以鼓励其长期留居中国。对企业引进海外高端人才给予企业所得税等税收优惠，以鼓励人才引进。同时加大集成电路一级学科建设的支持力度和资源投入，保证经费和政策支持。

第六，通过非市场的手段，解决不符合经效益的部分领域。

2. 各国砸钱造芯片搞一条完整的供应链要花多少钱？

美国、韩国、欧盟、日本公布了全新半导体战略，中国的半导体计划正在筹备中，据传未来将投资1万亿美元。初步统计，在未来五至十年内，全球至少会有超过1.5万亿美元的资金投入到半导体领域，同时各国/地区的半导体产业集群将更完善。

美国“半导体激励计划”，5年投资520亿美元

具体来看，520亿美元的资金包括了——390亿美元的生产和研发资金、105亿美元的项目实施资金以及15亿美元的紧急融资，主要用于美国国家半导体技术中心、美国国家先进封装制造项目和其他研发项目。其中的15亿美元紧急融资，将用来帮助西方企业在设备上的“去中国化”——替换掉华为和中兴通讯的设备，以加快发展美国运营商支持的开放式无线接入网。

韩国“K-半导体战略”，10年投资510万亿韩元

2021年5月13日，韩国政府发布了“K-半导体战略”——政府和企业将在京畿道和忠清道规划半导体产业集群，集半导体设计、原材料、生产、零部件、尖端设备等为一体，旨在主导全球半导体供应链。因建设区域规划和字母K相近，故称之为“K-半导体产业带”。在投资金额方面，到2030年，韩国将向半导体领域投资510万亿韩元（约合4490.55亿美元），其中大部分资金来自私营企业，总计有153家企业加入。

欧盟“2030数字罗盘”计划，生产全球20%高端半导体

日本确立“半导体数字产业战略”

日本经济产业省宣布，日本已完成对半导体、数字基础设施及数字产业战略的研究汇总工作，确立了以扩大国内生产能力为目标的“半导体数字产业战略”。

中国“芯片对抗”计划投资1万亿美元

根据白宫的供应链评估报告：半导体生产过程涉及多国多地区，其产品可能要跨越70次国际边界，整个过程需要长达100天，其中约有12天是供应链步骤之间的中转。

3. SEMI：过去五年中国大陆晶圆产能翻倍，目前占全球22.8%

6月17日，欧洲半导体工业协会根据SEMI的数据绘制了图表。图表数据把每月产能的晶圆统一标准化为8英寸晶圆计算。该图表显示，除中国大陆以外的所有半导体产区在2015年至2020年的五年内的份额均出现下降。其中，中国大陆从1995年占全球产量的14.4%上升到2020年的22.8%。同期，欧洲从9.4%下降到7.2%,美国从5年前的12.6%下降到了2020年的10.6%。排名第二的是中国台湾地区，不过也从2015年的18.8%略降到了2020年的17.8%。韩国以15.3%位居第三，2015年这个数字为18.4%，另外，新加坡的晶圆产能占4.7%。

4. 指甲盖大小塞了500亿晶体管，领先台积电，IBM打造世界首款2纳米芯片能耗仅为7纳米的1/4！

2014年IBM已将其Microelectronics部门出售给GlobalFoundries时，IBM就已经宣告退出芯片代工业务。

据IBM官网5月6日消息，IBM宣称自己打造了世界首个2纳米的芯片，大幅推进了当前芯片生产技术的前沿，在半导体设计及制程上取得突破。

在这里IBM的2nm制程号称在150mm²（指甲盖大小）的面积中塞入了500亿个晶体管，平均每平方毫米为3.3亿个。做为对比，台积电和三星的7nm制程大约在每平方毫米是9,000万个晶体管左右，三星的5LPE为1.3亿个晶体管，而台积电的5nm则是1.7亿个晶体管。

首先，在这个芯片上，IBM用上了一个被称为纳米片堆叠的晶体管，它将NMOS晶体管堆叠在PMOS晶体管的顶部，而不是让它们并排放置以获取电压信号并将位从1翻转为零或从0翻转为1。这些晶体管有时也称为gate all around或GAA晶体管，这是当前在各大晶圆厂被广泛采用的3D晶体管技术FinFET的接班人。从以往的介绍我们可以看到，FinFET晶体管将晶体管的源极和漏极通道拉入栅极，而纳米片将多个源极和漏极通道嵌入单个栅极以提高密度。

IBM表示，其采用2纳米工艺制造的测试芯片可以在一块指甲大小的芯片中容纳500亿个晶体管。

5. 国产14nm芯片明年底量产！

中国电子信息产业发展研究院电子信息研究所所长温晓君在接受环球网记者采访时表示，国产14nm芯片明年底可以实现量产，国产芯片已经迎来最好的时刻。“认同行业预判，尽管面临着技术方面的难题，但已看到希望。”

14nm芯片的发展攻克了许多技术难题：刻蚀机、薄膜沉积等关键装备实现了从无到有，批量应用在大生产线上；14纳米工艺研发取得突破；后道封装集成技术成果全面实现量产；抛光剂和溅射靶材等上百种关键材料通过大生产线考核进入批量销售。而这些成果基本覆盖了我国集成电路全产业链体系，扭转了之前工艺技术全套引进的被动局面。

温晓君称，14-12nm这一代的生产线，在目前半导体中非常的关键，14nm制程及以上能够满足目前70%半导体制造工艺的需要，定位中端的5G芯片均采用了12nm工艺。另外，14nm基本能满足我国国产台式CPU需要的制程的需要。

数据统计，在2019年上半年，整个半导体销售市场规模约为2000亿美元，其中，65%芯片采用14nm制程工艺，仅10%左右的芯片采用7nm，25%左右采用10nm和12nm。可以看出，14nm已成为当下应用最广泛、最具市场价值的制程工艺，在AI芯片、高端处理器以及汽车等领域都具有很大的发展潜力，主要应用包含高端消费电子产品、高速运算，低阶功率放大器和基频、AI、汽车等。

6. 李开复预测未来20年 AI将深刻影响五大产业

创新工场创始人李开复发表《飞奔的AI时代》的主旨演讲。在演讲中，李开复预测了在未来二十年，AI加上更多新的技术发展会带来影响深远的五大产业变革。

　　这五大产业变革预测包括：

　　一、世界工厂AI自动化升级，中国先进制造引领全球

　　二、能源和材料价格大幅下降，中国供应链主导世界

　　三、智慧城市和万物联网到位，全自动驾驶全面普及

　　四、中国商业智能创新倍出，AI驱动商业运作新秩序

　　五、AI+医疗创新降低疾病致死率，延长人们的生命

7. 台媒：台积电明年大涨价！

台媒《经济日报》6月24日报道称，IC设计业者透露，明年初晶圆代工价格已经敲定，不仅联电8英寸和12英寸的晶圆代工价格续涨，晶圆代工龙头台积电也涨价，部分8英寸和12英寸制程价格上涨一到两成，且12英寸制程涨幅高于8英寸。台积电表示，不评论价格问题。

Gartner首席研究分析师Kanishka Chauhan在最新报告中表示，半导体供应短缺将严重扰乱供应链，并将在2021年制约多种电子设备的生产，芯片代工厂正在提高芯片的价格，而这也将传导至下游设备。

8. 华虹半导体携手斯达半导打造车规级IGBT芯片，暨12英寸IGBT规模量产

全球领先的特色工艺纯晶圆代工企业——华虹半导体有限公司（“华虹半导体”，股份代号：1347.HK）与中国IGBT行业的领军企业——嘉兴斯达半导体股份有限公司（“斯达半导”，股份代号：603290）今日举办“华虹半导体车规级IGBT暨12英寸IGBT规模量产仪式”，并签订战略合作协议。双方共同宣布，携手打造的高功率车规级IGBT（绝缘栅双极型晶体管）芯片，已通过终端车企产品验证，广泛进入了动力单元等汽车应用市场。

华虹半导体与斯达半导在多年合作过程中，双方充分发挥了各自的优势资源，加强技术创新，在汽车电子、变频器、逆变焊机、UPS、光伏/风力发电、白色家电等多个领域潜心研发生产IGBT。目前已有650V、750V、950V、1200V、1700V等多个电压的系列产品通过终端客户考核，实现批量生产，性能水平达到业界一流，双方合作IGBT累计出货量已超过25万片等效8英寸晶圆。

9. 日本半导体的****冠军

台积电作为全球最大的晶圆制造厂，自然成为了各方重点笼络的对象。今年2月，台积电宣布投资不超过1.86亿美元在日本开设子公司以扩展3D IC的研究。

10. 孤注一掷联电****对了

在几年前，联电宣布停止先进制程研发，聚焦在成熟工艺深耕之后，这在全球半导体行业引起了广泛讨论。考虑到他们和台积电过去多年的角逐，这更是成为行业关注的焦点。

联电今年以来接单畅旺且产能利用率全线满载，5月合并营收达171.89亿元，创下历史新高。累计前5个月合并营收年增11.9％达806.68亿元，改写历年同期新高。联电预估第二季晶圆出货季增2％，晶圆平均美元价格提升3～4％，平均毛利率上看30％。

据工商时报报道，全球半导体产能供不应求情况预期会延续到2023年，晶圆代工厂纷纷拉高资本支出扩产，但成熟制程投资未见扩大，其中，台积电及三星晶圆代工将以5纳米及3纳米等更先进制程为投资重心，中芯国际受美国贸易禁令影响，未来先进及成熟制程扩产受阻。联电锁定28／22纳米成熟制程扩大投资，南科Fab 12A厂扩产进度顺利，受惠于三星LSI、联发科等大客户预订产能，未来3年营运看旺。

11. 氮化镓GaN射频器件市场2026年预计达到24亿美元以上

Yole在报告《2021氮化镓射频市场：应用、主要厂商、技术和衬底》中预测，氮化镓（GaN）射频器件市场正以18%的复合年增长率（CAGR）增长，从2020年的8.91亿美元到2026年的24亿美元以上。该市场将由国防和5G电信基础设施应用主导，到2026年分别占整个市场的49%和41%。特别是，基于氮化镓的宏/微蜂窝领域将在2026年占氮化镓电信基础设施市场的95%以上。

目前，射频器件的主要市场如下：手机和通讯模块市场，约占80%；WIFI路由器市场，约占9%；通讯****市场，约占9%；NB-IoT市场，约占2%。

12. 12英寸SiC诞生，每片仅比硅多220元如何做到的？

近日，12英寸GaN晶圆面世，12英寸SiC晶圆也诞生了！据介绍，澳大利亚一所大学通过个关键技术，开发了新型硅基SiC晶圆，不仅缺陷率低，而且成本也非常低，12英寸晶圆每片本增加不超35美元（约223人民币）。

13. TSMC 2021 5nm的客户

14. 集微咨询高级分析师陈跃楠：新环境下EDA产业发展现状及趋势分析

近年来，EDA/IP等国产替代“卡脖子”环节已成为行业关注的热点，尤其是后摩尔时代的到来，芯片制造工艺的升级，每一个节点都要付出高昂代价，实现在EDA技术领域的创新寻求突破，将是中国半导体产业进一步提升自主可控能力的关键，有助于带动下游产业链的快速成长。

EDA的重要价值在于，EDA软件降低了芯片的设计成本。据显示，一颗28nm系统SoC的设计费大约是4000万美元，在没有EDA技术进步的情况数下，费用会达到77亿美元，EDA软件让设计费用降低了200倍。

他提到，国内厂商除了华大九天在模拟电路和显示面板方面可以做到全流程工具支持之外，其他的多以供点工具为主。国产工具在先进制程方面的短板尤为明显，目前全流程最高可以支持28 nm，制造和封测环节的支持能力也非常薄弱。另外，国产工具还缺乏持续验证和迭代提的IP库，可用性差、效率低；产业生态存在巨大差距，人才缺失严重等问题。

EDA工具如何才能更快实现国产化？他建议可以从由点及面、由低端到高端、产学研用资全面配合三个角度入手。最后，陈跃楠建议：“当前中国半导体正处于壮大期，未来可以借助资本力量，推动产业升级，由此中国半导体有望在2025年达到成熟期。”