“到2030年,第三代半导体工业力求全工业链进入世界先进职业,部分中心关键技能世界引领,中心环节有1至3家世界龙头企业,国产化率逾越70%。”这是日前在京举行的第三代半导体战略发布会上,第三代半导体工业技能立异战略联盟理事长吴玲所描绘的我国半导体工业未来的展开远景。
据专家介绍,与第一代、第二代半导体资料及集成电路工业上的多年落后、很难追逐世界先进水平的局势不同,我国在第三代半导体范畴的研讨工作一向紧跟世界前沿,工程技能水平缓世界先进水平间隔不大。当时,现已展开到了从盯梢仿照到齐头并进、从而可能在部分范畴取得抢先和比较优势的阶段,并且有时机完成逾越。
因其有较好的使用远景和未来商场潜力巨大,第三代半导体工业也被我国决议计划层归入战略展开的重要工业。例如,从2004年开端,我国政府就第三代半导体资料研讨与开发进行了相应的布置,并启动了一系列的严峻研讨项目。2013年,科技部在863方案新资料技能范畴项目搜集指南中也特别指出了要将第三代半导体资料及使用列入重要内容。
技能水平齐头并进
据悉,第三代半导体具有高击穿电场、高饱满电子速度、高热导率、搞电子密度、高迁移率等特色,因而也被业界称为固态光源、电力电子、微波射频器材的“核芯”以及光电子和微电子等工业的“新发动机”。
记者在采访中得悉,半导体工业展开至今阅历了三个阶段,第一代半导体资料以硅(Si)为代表,以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体资料和以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)等宽禁带为代表的第三代半导体资料。相较前两代产品,第三代半导体其功能优势十分明显且遭到业界的广泛好评。
关于第三代半导体展开,科技部高新司副司长曹国英曾表明,第三代半导体联合立异基地的建造对促进工业的展开具有十分活跃的效果,科技部高新司也将会继续支撑第三代半导体的建造及基地的展开。
一些当地也将半导体工业的展开作为首要项目予以特别注重。例如,北京市科委主任闫傲霜就曾表明,建造第三代半导体资料及使用联合立异基地,既是国家级的重要战略布置,也是北京作为全球科技立异中心的一项重要的决议计划。
有专家举例说,氮化镓技能正助力5G移动通讯在全球加快奔驰,5G移动通讯将从人与人通讯拓宽到万物互联,估计2025年全球将发生1000亿的衔接。5G技能不只需求超带宽,更需求高速接入,低接入时延,低功耗和高可靠性以支撑海量设备的互联。
在专利方面,决议计划层对第三代半导体工业的知识产权问题也较为注重。在2015年,我国不只成立了第三代半导体专利联盟,并且还搭建了第三代半导体仅仅产权立异服务渠道。同年5月份,京津冀就联合共建了第三代半导体资料及使用联合立异基地,抢占第三代半导体战略新高地。
商场份额从5%扩展50%
第三代半导体以氮化镓毫米波器材可以供应更高的功率密度、更高功率和更低功耗也成为各地政府争相推进的项目。近几年,第三代半导体工业也在各级政府的支撑下得到了快速展开,商场份额也完成了快速展开。
依据世界半导体设备与资料工业协会(SEMI)发布的陈述,估计将于2017年—2020年间投产的半导体晶圆厂约为62座,其间26座将设于我国,占全球总数42%。这些建于我国的晶圆厂2017年估计将有6座上线投产。
中商工业研讨院给记者供应的数据显现,2000年~2015年之间,我国半导体商场增速领跑全球,到达21.4%,其间全球半导体年均增速是3.6%,美国将近5%,欧洲和日本都较低,亚太较高是13%。
就商场份额而言,现在我国半导体商场份额从5%提高到50%,成为全球的中心商场。2015年全球半导体商场销售额为3352亿美元,同比下降了0.2%。而相对应的是我国半导体商场仍旧坚持较高景气量,半导体商场规划到达1649亿美元,同比增加6.1%,成为全球为数不多的仍能坚持增加的区域商场。
依据世界半导体工业协会(SEMI)发布最新出货陈述显现,本年5月北美半导体设备制造商出货金额为22.7亿美元,环比增加6.4%,同比增加41.9%,创下自2001年3月以来前史新高。SEMI估计,2017年全球设备出货量将到达前史新高490亿美元。
在全球半导体商场炽热带动下,我国与之相关的半导体企业其赢利也迎来了“开门红”。到6月21日,有13家半导体企业发布了2017年中报成绩预告,在13家半导体企业中,有9家预增续盈,增加份额近七成。
记者计算显现,康强电子、华天科技、洁美科技估计半年报净赢利最大增幅超50%。据康强电子估计,上半年净赢利为2700万-3500万元,同比增加53.59%-99.10%。关于成绩增加的首要原因,公司表明,半导体职业继续回暖,估计公司制造业板块首要产品产销量及销售收入较上年同期有较大起伏增加。公司推进办理转型晋级,前进运营功率和产品质量,降本增效。
中商工业研讨院半导体研讨员林宝宜在承受《我国产经新闻》记者采访时说,半导体设备制造商出货金额继续高速增加,首要驱动力来自于技能与商场两方面。技能方面源于相关厂商对3D NAND及高阶制程的继续投入。商场方面来自于近年来晶圆厂的建造浪潮,这两方面驱动力未来两年内将继续推进半导体工业不断提高。
整体实力仍显缺少
近些年来,我国的第三代半导体工业展开相较以往可以说取得了不少的前进,其技能也逐渐从第一代、第二代迈向了第三代。其工业规划也在不断扩展,工业展开潜力巨大。
值得一提的是,第三代半导体资料在使用范畴触及到动力、交通、配备、信息、家用电器等多个范畴。可是,触及面广的第三代半导体资料因工业链长、使用掩盖面广,国内绝大多数的企业在独立完满足工业技能立异方面仍缺少。形成的成果便是,尽管我国第三代半导体在技能研制方面与发达国家比较间隔较小,但依然面对不少技能难关。
而事实上,这一窘境也成为不少企业在展开进程中所面对的一大应战。“半导体工业展开十分炽热,可是从整体实力来看依然存在缺少”。林宝宜说,在IP核商场,我国仍旧严峻依靠外部供应,85%以上为国外供货商供应。
有数据显现,2015年我国集成电路进口金额2307亿美元,其进口额逾越原油,成为我国第一大进口商品,出口集成电路金额693亿美元,进出口逆差1613亿美元。较大的逆差凸显半导体商场供需不匹配,严峻依靠进口的局势亟待改进。
华南才智立异研讨院院长曾海伟以为,国内的半导体工业需求已占到全球商场需求的30%,但产能只要10%,处于工业链的底部,更是缺少大型的、有中心技能及话语权的龙头公司。
曾海伟在承受《我国产经新闻》记者采访时表明,半导体的展开不是一朝一夕展开起来的,我国半导体展开还面对着人才、技能和经历的瓶颈。一起,立异链不通、缺少体系机制立异也是阻止其展开的原因。
“最大的瓶颈是原资料。”多位业界专家曾表明,我国原资料的质量、制备问题亟待破解。现在,我国对sic晶元的制备没有空缺,大多数设备靠国外进口。
也有专家以为,国内展开SiC、GaN资料和器材方面的研讨工作比较晚,与国外比较水平较低,阻止国内第三代半导体研讨进展的重要因素是原始立异问题。国内新资料范畴的科研院所和相关出产企业大都急于求成,难以容忍长时间“只投入,不产出”的现状。因而,以第三代半导体资料为代表的新资料原始立异寸步难行。
所谓的原始立异便是从无到有的立异进程,其特色是投入大、周期长。以SiC为例,其具有宽的禁带宽度、高的击穿电场、高的热导率、高的电子饱满速率及更高的抗辐射才能,十分适合于制造高温、高频、抗辐射及大功率器材。
资料显现, SiC成长晶体难度很大,尽管经过了数十年的研讨展开,到现在为止只要美国的Cree公司、德国的SiCrystal公司和日本的新日铁公司等少量几家公司把握了SiC的成长技能,可以出产出较好的产品,但离真实的大规划工业化使用也还有较大的间隔。因而,以第三代半导体资料为代表的新资料原始立异寸步难行,是完成工业化的一大枷锁。
有业界人士以为,尽管半导体工业历来不是完全由商场决议的,都是以企业为主,我国的半导体工业还不具有很强竞争力,与我国的大国位置还不匹配,半导体企业还需求跟欧美、日韩的企业学习,还有很长的路要走。