2017年中国半导体集成电路高峰论坛

  2017年IC China会议顺利举行,会议嘉宾就中国光刻机攻坚历程、正确看待中国IC产业差距、中国IC产业发展模式、中芯国际发展历程等议题发表演讲之会议纪要如下:

  集成电路本质还是制造业,目前最弱的环节还是在设备,目前国内也设备厂商也开始逐渐壮大,中道部分设备厂商已经有亮眼表现,前道设备也开始进入市场。我们做没做光刻机?什么时候做出来?

  在LED、封装领域的光刻机已经开始进入市场,前道的光刻机也正在做,难度高于其他好几个数量级,超精密制造设备,精密光学皇冠上的明珠,国内一直有单位在攻关,科学院是主力。

  我个人认为发展中国家制造业发展可以分为四步:整机/终端-人民生活直接需要,有志气的民族接下来会往上走,做一般加工制造包括设计,接下来做核心元器件、基础设备,第四步攻关关键加工检测设备、关键材料、集成软件。可以说产业规模越做越小,难度由简单到复杂。对于中国每个层面都很重要,都应该做大做强,我们这次展览会四步都有。形成核心竞争力的判断在于能否走到四步。中国现状目前第一第二阶段已经成功走完,第三个阶段正在大步进行并取得很多成果,第四步才刚刚开始,是很长的历史过程。展览会上做了193 nm光刻机1:1的模型,检测结果全部达到要求,希望在明年春节前完成验收交付。

  光刻机核心部件在于物镜系统,是最为复杂、精密的光学系统,催生超精密光学技术,07年启动90nm节点曝光光学系统立项论证,08年启动。物镜系统由中科院长春光学精密机械物理研究所,照明系统主力由中科院上海光学精密机械研究所。专项一期投入近6亿元,建立物镜超精密光学研发团队及平台。攻坚难点包括光机系统协同设计与集成装调、精密结构设计与装配、精密机加与测量、精密电控与环控、精密仪器技术与应用等,技术要求比原来高1到2个数量级。

  在设计阶段和制造集成阶段都提出关键技术要求,确保可制造性,核心指标由WFE RMS和Distortion,全面分配各环节公差。2012年具备90nm节点基本条件,干了两年完成物镜的集成装配,15年完成装配,其后开展物镜测试台进度提升,2016年物镜系统交付、测试结果完全满足指标要求。17年4月90nm节点ArF照明系统成功交付,17年7月曝光光学系统首次曝光实验成功。10月在整机环境下通过验收测试。28nm目标两年后拿出来,EUV明年开始作为主攻方向。

  研发团队平均年龄33岁,硕士以上学历71%,我们听到太多声音说光刻机我们干不成,但是我们一定要做出来,战术上必须重视、有足够投入,重视和支持必须全方位,创造发展大环境。市场是中国难得的优势。

  国内媒体乐观报道太多,一片欢腾;也有以美国为代表的国家忌惮发展,也有人怀疑中国IC产业能否成功。

  从02专项启动差两代到现在还是差两代,但是不能简单从工艺角度来看,但是我认为中国半导体产业有本质发展。

  自主半导体设备开始进入市场,2009年设备0.9亿美元到2016年64.6亿美元,自制半导体设备比例也上升到16%左右、2016年12亿美元。

  半导体材料市场只有中国始终保持正增长,2008年16.7亿涨到2016年超过90亿。

  确实一直在2000亿美元以上,但是不代表我们自己用了2000亿,从全球来看中国占世界市场27%,930亿美元,这是自己用的,其他绝大部分随着整机组装完成出口了。从分布来看主要集中在专用逻辑电路和存储器,进口中有1500多亿美元在存储器和微处理器/控制器。放大器和其他器件在逐渐替代。其中存储器2013-2014年,从460亿美金增加到20多亿美金以上。

  我们经常担心我们的工艺受制于人,但是也要看到中国电子工业占全球比重持续增加,我们中国整机制造商消费的芯片还会逐步提升。所以说担心每年进口太多是个伪命题。

  中国集成电路产品全球占比很小,主要是设计业产值与全球进行比较,只占全球7.3%,意味着其他部分还要靠进口。中国设计业年均复合增长率45%(1999-2006),今年上半年仍然超过20%,设计业会接近300亿美元,相当可观。产品自给率去年达到26%,比2012年翻了一倍。要正确看待自身产品发展,自己有信心。

  2016年中国集成电路产业继续高速增长的势头。根据中国半导体行业协会统计,2016年中国集成电路产业销售额达到4335.5亿元,比上年增长20.1%,同期全球销售增长率为2%~3%。去年我国三业实现三个第一次:设计业第一次成为我国第一大产业、芯片制造业增长速度首次超过设计业、三业均第一次超过千亿规模,意义重大。

  设计业情况分析:设计水平达到14nm。企业盈利达到503家。全产业销售额达到1518亿元,增长23%。排名前2的企业进入全球设计行业前十。

  对中国经济增长有信心,全球GDP与半导体增长率有显著相关性。未来若干年,中国将一直是全球最大的半导体市场!同时要坚定不移转向以产品为中心。目前投资到位、研发投入严重不足。高端芯片必须面向主战场,占领市场容量95%的主战场。

  中国集成电路产业异军突起、正在蓬勃发展,同时也伴随着各种挑战。有些人认为我们的产业发展好得很,也有一些人认为糟得很。

  我们在肯定自身进步的同时,即要看见自己存在的差距,更要对存在的差距有正确的认识。

  中国集成电路的发展在一些显性指标上也许进步不快,但如果从各产业链各个环节的发展状况来看,就可以得出,过去10年我们不仅保持了比国际同行更高的发展速度,而且稳步提升了我们的发展质量。

  中国集成电路的发展总是伴随着各种质疑、各种不同的声音,我们一是要对自己的发展有清醒的认识,二是要保持足够的定力,不忘初心、下定决心,三是要紧紧围绕产品,以产业发展为重心,高端通用芯片必须面向容量95%的主战场。

  在市场需求拉动和国家相关政策的支持下,产业规模稳步增长,产业结构进一步调整优化,技术水平持续提升,骨干企业竞争力明显提升。在设计、制造、封测、材料设备均有明显突破。同时资本运作渐趋活跃,产业发展信心得到极大的提振,各地设立地方基金意愿强烈,国内企业和资本走上国际并购舞台。第四个是国际合作层次不断提升,高端芯片和先进工艺合作成为热点。IC产业对外依存度仍然强烈、进出口逆差仍然巨大。

  2020年目标;与国际先进水平差距逐步缩小,销售收入年均增速超过20%,可持续发展能力大幅增强,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系。

  关于摩尔定律的在定位问题:摩尔定律本身需要附加龙头大企业的研发能力、投资能力与实施能力等外部作用才能够成立。我们研发能力和投资能力与国际龙头企业差距还很大,从某种意义上说摩尔定律是一个富人定律,而且要求越来越高不可攀。这一情景还得延续若干年,什么时候可以遵循?到国内企业进入国际第一梯队时,才能说这样的话。

  关于IDM与foundry发展模式问题:从历史来看,在909工程之前一直是IDM模式,随着产业发展于需要自然而然出现三业独立存在的分工模式。市场分工有需要,就有存在的道理,没有必要强求只发展某一种模式。地方政府、社会资本、产业主体的利益一致性也是发展模式的一种选择。

  关于弯道超车:弯道超车的条件就是有创新,要有颠覆性的技术创新。如果和别人不在一个起跑线上,落后太多,弯道超车的可能性是很渺茫的。

  关于集成电路成果转化:科研成果与形成生产力是一脉相承的,目前有些脱节,必须得到应用才有用,所以必须加强集成电路成果转化的力度、加强产业和资本有机结合,通过资本的力量将科研成果转化为生产力。

  目前中国在主要电子产品上制造输出全球占比都超过了50%,中国半导体的主要厂商也开始出现在设计、制造、封测的前十名单。

  技术面上,集成电路的制造驱动因素包括低功耗高性能需求、以及智能手机、物联网、可穿戴等需求增长。

  目前形势:国际半导体产业内贸易保护主义升温,包括美国发起301调查同时SIA迅速发声支持,全球半导体市场并购降温。欧美减税计划或致中高端制造业回流。

  仍有不足:intel在2014年、2015年每年研发费用占比达22%、24%,我国制造企业平均研发投入占比低于12%,设计企业低于15%。目前全行业从业人数不到30万。

  半导体产业一直是技术、资金、人才三重密集的产业,同时也是现代社会的基础支撑产业。长期不断的持续积累和深耕,不但是国家处于产业安全与发展战略的需要,同时对于每个细分行业也是企业长期发展的积累。

  过去我们对半导体的理解是零星的、单点的,经过二十多年的发展,我们对产业的认知更加全面。在国家才能大力发展半导体产业的背后,人才的积累远远不能满足发展的需要,我们需要大力、均衡的培养半导体人才。

  半导体应用细分越来越多,器件整合度也越来越高,焦点从量大面广的主流芯片向高附加值的芯片产业延伸。当前需要占领的产业制高点仍然是大存储器、大CPU、先进工艺,同时设备、材料和自动化辅助设计工具也会在未来十年得到大力发展。产业模式上国家也需要寻找时机打造IDM做垂直整合。

  兆芯做到虚拟IDM模式实现优势共享;具备IP核完全自主研发能力;x86兼容路线,软硬件生态完善;无缝替换国际芯片;通富与华岭与兆芯合作开发封测。