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面对美、日、欧三大市场的竞争优势,我国芯片产业的追赶

软件目录2022-05-12 10:15:21 推荐 15

面对美、日、欧三大市场的竞争优势,我国芯片产业的追赶

器件是 IC生产的“母机”,是 IC工业发展的关键环节。提高芯片行业的可控性是解决芯片行业“卡脖子”的一个重要问题。从整体上讲,国内已经是最大的 IC器件消费大国,但是在核心器件及工艺器件方面却受到美国、日本、欧洲等国家的压制。为了促进行业的自主发展,国内在 IC装备行业中出现了一大批先驱,并在某种意义上达到了对某些装备的有效替换。然而,由于美国对中国的限制, IC器件自身的小工业和超长的产业链特性,使得其对中国市场的吸引力下降。而且很难在技术上打破领先地位,在追赶中还要面对“进入壁垒”和“定向狙击”。因此,必须坚持更强的战略决心,在装备制造方面实现国产化与追赶,既要加强对长远发展的支持,又要在技术手段上进行革新。同时要抓住技术、市场等机会,加快行业转型,加强与韩国等市场地位相近的市场伙伴的合作,进一步健全国内装备行业的供应链系统。

关键字:

IC器件;国际竞争;追赶策略

资金计划

中国重大技术突破的途径,是社科基金的重要课题(20AGL002);“我国自主创新的关键技术与对策”是国家社科院重点课题(21&ZD132);中国社科院“登锋”战略企业管理学科“强基”工程;中国社科院工业与地区发展智囊团的“智能化晶片产业链的供应链安全性与数据库构建”的阶段性研究结果。

器件是 IC生产的“母机”,是保证国内 IC工业的“基石”。在世界上, IC器件市场主要由美国、日本、欧洲三大企业垄断,对新兴市场和区域的发展空间十分狭窄。但在国内近几年大力推进 IC工业发展的大环境下,大量的创新公司在 IC装备行业中不断出现,有些行业也出现了重大的突破。通过对世界范围内 IC装备的市场竞争力进行了研究,并从各行业的代表性公司角度,剖析了国内芯片行业追赶的实际困难,并给出了相应的政策和措施。本文旨在为国内集成电路工业的快速发展和推动集成电路工业的发展和稳定发展起到一定的借鉴作用。

IC器件结构与国际市场发展趋势

芯片生产装置一般可划分成两种类型:用于生产晶片的前路装置和用于装配、测试和封装的后路装置。前端器件的精度和效能是晶圆加工技术的关键,它包含50多种不同类型、高度专业化的器件,为晶圆生产的数千个工序提供了光刻、刻蚀、镀膜/沉积、离子注入、研磨、清洁等工序的控制。后道工序减少了工序,减少了所需的各种设备,使后道装置的建设费用大为减少。在生产过程中,光刻机、刻蚀设备、镀膜/沉积设备、量测设备、离子注入设备、化学机械研磨设备、热处理设备、封装设备等九大设备。

1芯片的生产加工非常的繁琐,但是生产的前、后两个阶段的工艺复杂性也有很大的差别,比较精密的芯片生产和测试被称作前道,而比较简单的芯片封装、测试和成品的归档是后道,前道与后道通常分别在不同的车间进行加工。生产和测试的装置一般叫做前置装置,因为封装,测试和成品存放过程中的装置叫做后通道装置。

(一)半导体器件的世界范围

据 SEMI统计,2020年全球的半导体产品销量为711.9亿美金,比2008年的295.2亿美金增加了1.41个百分点,平均每年的平均增长率为7.61%,大大超出了世界上的平均水平。据 SEMI预计,2021年至2022年,全球的半导体产品销量将达到953和1013亿美金,较上年同期增长34.1%,较上年同期增加6.3%2。

图12008至2022年度(以百万计)的半导体器件销量

注:预计数字为2021-2022

资料来源:世界半导体电气市场统计(WWSEMS)报告(2008-2021)

从构成上来看, IC器件产业中以芯片生产为主,而封装与检测器件的比重则相对较小。根据 SEMI的统计,芯片生产装置的全球总市值为612亿美金,占全球86.1%;60.1百万美元的试验仪器,占8.5%;包装器件为38.5百万,占5.4%。根据预测,到2023年,各芯片生产企业对器件的需求量将会呈现出一个比较平稳的趋势。

图22019-2023年按类别的半导体器件销售量(以百万计)

资料: SEMI

从芯片的生产流程来看,按照2019年的统计,光刻、刻蚀和镀膜是芯片生产的主要产品,占据了70%以上的份额;在产品品质管理中,生产工艺测量仪器占有13%左右;其它的装置则是比较少的。

(二)国际竞争形势

从发展趋势上来看, IC器件的发展与整个世界的演进是非常吻合的。从设备消耗的角度来看,美国,日本,欧洲的市场占有率由2008年的51.22%下滑至2020年的23.53%;日本则由世界上最大的国家下滑至世界第4;大陆、台湾及韩国则是世界范围内 IC器件的主要市场,至2020年,由2008年的39.94%增至72.98%。在这些产品当中,内地的市场占有率成长最迅速,从2008年的18.9亿美金增至2020年的187亿美金,占的比重由6.40%增至26.30%;台湾的市场占有率由50.1百万美元增至171.5百万,由16.97%增至24.09%;韩国的市场占有率由16.57%增至22.59%,由48.8亿美金增至160.8亿。

相对于世界范围内的 IC产品销售而言,大陆、台湾、韩国是最大的消费国及地区,而美国、日本及欧洲则是最大的厂商。在芯片生产的前端设备上,美国处于绝对的领导位置,而日本则是全面的技术力量。波士顿顾问公司称,美国、日本、欧洲各占41%,占全球半导体器件的32%和18%,而内地则占了不到2%4的份额。另外,根据 Gartner的数据,全世界有58个大型的芯片生产厂商,日本占了21个。欧洲13个,北美10个。

从各大厂商的发展来看,美国公司在世界五大厂商中占有3个席位,应用材料位列第三,泛林第三,科磊国际位列第5,共占有36.5%的市场占有率。特别是一些主要工艺装备,在美国几乎是完全垄断的。在这些行业中,应用物质公司占据了 PVD装置的市场份额。

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