“特色工艺”集成电路制造市场广阔
近期8英寸集成电路制造产能频频告急,其中不乏“特色工艺”集成电路产品。与大众熟知的逻辑计算、存储器等芯片不同,“特色工艺”集成电路并不依赖先进制程和高端设备,被认为是国内集成电路产业发展的另一个重要方向。
中国证券报记者梳理发现,近两年国内新增多条8英寸及12英寸“特色工艺”集成电路制造产能,产品包括功率器件、模拟芯片、射频器件、MEMS及传感器等。随着新能源汽车、5G、物联网等领域应用发展,“特色工艺”集成电路有望继续维持高景气度。
可“另辟蹊径”
1965年,戈登·摩尔根据自己产业经验以及贝尔实验室晶体管技术写了篇文章,推算出了“摩尔定律”--预测芯片中的晶体管数量每年会翻番,10年后他又将每年翻番改为了每两年翻番。这条“摩尔定律”,指导了全球整个集成电路产业的发展。
“摩尔定律”是集成电路技术发展的一条主线方向,按照这一方向,芯片里的晶体管不断做小,集成度越来越高,价格也不断降低。
但集成电路技术发展还有“摩尔定律”之外的另一条发展方向,也就是被业界一般称之为“特色工艺”集成电路方向,也称为“非摩尔定律”发展方向。
国内一位专注“特色工艺”集成电路制造的专家在接受中国证券报记者采访时介绍,“特色工艺”集成电路往往在材料、工艺、器件结构与功能等方面与标准逻辑计算或数据存储不一样,其追求的也不是线宽的不断缩小,而是需要满足现实世界不同的物理需求,提供不同的特殊功能,比如信号的感应、放大、转换、分隔、输出等;具体产品类别也很多,包括BCD、图像传感器、功率器件、IGBT、电源管理芯片、射频器件/无线技术、微机械系统/传感器、嵌入式存储器、新型存储器等。
上述专家认为,与遵循“摩尔定律”的先进工艺相比,“特色工艺”集成电路制造不依赖纳米尺度的先进制程,也就不依赖于高精度的高端设备,尤其是纳米精度的光刻机,因此建线的投入要求相对来说较低,国内生产的很多设备和材料都有望满足基本的制造需求。
此外,“特色工艺”集成电路领域也没有形成像CPU或存储器领域“一家独大”的局面。例如,以模拟芯片市场来看,IC Insights数据显示,2019年全球前十大模拟芯片厂商销售了约342亿美元,占据了62%的市场份额,排名第一的德州仪器(TI)以102亿美元的模拟芯片销售额占据19%的市场份额,并没有形成绝对垄断。因此,不少行业人士认为,“特色工艺”集成电路是一个种类众多、应用强相关、与系统应用相关度高,且无绝对垄断企业存在的市场,也成为中国芯片公司的另一个重要发展机遇。
不乏产能布局
遵循“摩尔定律”演进的先进工艺无疑是芯片产业发展的主战场。为了抢占技术制高点,芯片设计及制造企业均需要投入动辄数百亿的研发费用和资本开支。
由于巨额投入,能够持续跟踪“摩尔定律”的芯片制造企业越来越少。联电宣布放弃12nm以下制程,格芯也表示停止7nm及后续制程研发。2020年英特尔发布二季度财报后,表示其7nm工艺制程时间推迟六个月。
国内聚焦“特色工艺”的集成电路IDM企业士兰微董事长陈向东表示,较先进工艺而言,“特色工艺”投入不算大。据介绍,“特色工艺”的半导体产品研发是一个综合性的技术活动,涉及到工艺研发与产品设计研发多个环节。“特色工艺”的竞争点在于工艺的成熟度和稳定性、工艺平台的多样性,以及产品种类的丰富程度等。
发展“特色工艺”似乎成为了业内共识。近两年来中国大陆芯片制造生产线“遍地开花”,其中很多都是“特色工艺”生产线。国内领先的芯片制造企业在努力追赶“摩尔定律”先进制程的同时,“特色工艺”也是发展重点。
华虹集团在坚持8英寸生产线的同时,还在无锡建设了12英寸“特色工艺”生产线,一期项目总投资约25亿美元,工艺等级90nm至65nm、月产能约4万片,将主要支持5G和物联网等新兴领域的应用,今年年初首批功率器件产品已经实现交付。
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