De wereldwijde halfgeleiderindustrie bevindt zich in een cruciale periode van voortdurende verbetering. Nieuwe technologieën en nieuwe toepassingsgebieden versnellen de expansie. Belangrijke factoren zoals vraag en aanbod bevorderen de herstructurering van de industriële keten verder. Risico's en kansen gaan hand in hand op de wereldmarkt.

De ontwikkeling van elke industrie is onlosmakelijk verbonden met innovatie. Innovatie kan zelfs worden beschouwd als de drijvende kracht achter alle nieuwe technologieën. Dankzij continue innovatie en technologische verbeteringen is de halfgeleiderindustrie uitgegroeid tot een strategische en toonaangevende sector met de grootste toepassingspenetratie en de breedste invloed op de industrie.

Van 9 tot en met 11 juni vonden de World Semiconductor Conference 2021 en de Nanjing International Semiconductor Expo plaats in het Nanjing International Expo Center. Onder het thema "Innovatie en verandering, win-win met de kern" bespraken we gezamenlijk innovatie en samenwerking, ontwikkeling en win-winsituaties in de wereldwijde halfgeleiderindustrie. (Tip: Achtergrondinformatie)Innovatieforum"Relevant materiaal voor de presentaties op het Innovatieforum van deze Wereldconferentie voor Halfgeleiders is beschikbaar; details vindt u aan het einde van dit artikel."

Door de voortdurende integratie en ontwikkeling van opkomende technologieën zoals kunstmatige intelligentie, 5G en het internet der dingen, versnelt de wereldwijde digitale transformatie, wat de ontwikkeling van de halfgeleiderindustrie een impuls heeft gegeven. Als ruggengraat van de toekomstige economie heeft de technologie in de halfgeleiderindustrie de ene na de andere belangrijke doorbraak teweeggebracht.

Nieuwe richtingen in het tijdperk na Moore.

Sinds de ontwikkeling van de Wet van Moore is de fysieke limiet bereikt en zijn de prestaties en het energieverbruik van chips tegen knelpunten aangelopen. Aan de andere kant vormen technische middelen en economische kosten ook factoren die de verdere ontwikkeling van de Wet van Moore beperken. Wu Hanming, academicus van de Chinese Academie van Ingenieurs en decaan van de School voor Micro-Nano Elektronica aan de Zhejiang Universiteit, stelde dat in het post-Moore-tijdperk de technologische ontwikkeling van de halfgeleiderindustrie is vertraagd, terwijl de innovatieruimte en de mogelijkheden om een ​​achterstand in te halen juist zijn toegenomen. High-performance computing, mobiele computing en autonome sensoren zijn de drijvende krachten achter de ontwikkeling van chiptechnologie. Om de PPAC (prestaties, energieverbruik, oppervlakte, kosten) van chips te verbeteren, zal het productieproces drie grote uitdagingen moeten aangaan.

De eerste is precisiegrafiek. Een proces waarbij een fotolithografiemachine als belangrijkste apparatuur wordt gebruikt, maakt momenteel voornamelijk gebruik van een golflengte van 193 nanometer om patronen van 20 nanometer en 30 nanometer te vormen, wat technisch zeer moeilijk is.

Het tweede punt betreft nieuwe materialen. De prestatieverbetering door het verkleinen van de chipgrootte is beperkt, en er moeten nieuwe materialen worden gezocht om aan de groeiende prestatie-eisen te voldoen. Nieuwe materialen en nieuwe processen vormen de hoofdthema's in de productie van geïntegreerde schakelingen.

De derde uitdaging is het verbeteren van de opbrengst. De opbrengst is de maatstaf om te bepalen of een proces echt volwassen is, en het is tevens de grootste uitdaging voor chipfabrikanten.

Volgens Mao Junfa, academicus van de Chinese Academie van Wetenschappen, lid van het Permanent Comité van het Partijcomité en vice-rector van de Shanghai Jiao Tong Universiteit, zijn er twee toekomstige ontwikkelingsrichtingen voor halfgeleiderchips. De ene is het voortzetten van de Wet van Moore, de andere is het omzeilen van de Wet van Moore. Er zijn vele manieren om de Wet van Moore te omzeilen, en heterogene integratie is er één van.

Heterogene integratie combineert de voordelen van verschillende halfgeleidermaterialen, processen, structuren en componenten of chips, en kan krachtige en complexe functies realiseren met uitstekende algehele prestaties. Hierdoor worden de prestatielimieten van een enkel halfgeleiderproces doorbroken en biedt het de voordelen van grote flexibiliteit, hoge betrouwbaarheid en een korte R&D-cyclus. Mao Junfa stelde dat onderzoek naar heterogene integratie van groot belang is. De ontwikkeling van geïntegreerde schakelingen is verschoven van een enkel homogeen proces naar de integratie van meerdere heterogene processen, van tweedimensionale planaire integratie naar driedimensionale integratie en van top-down naar bottom-up.

Zheng Li, vicevoorzitter van de China Semiconductor Industry Association en directeur en CEO van Changdian Technology, zei dat in het post-Moore-tijdperk de dichtheid en integratie van chips steeds complexer zijn geworden en dat geavanceerde verpakking niet langer alleen draait om "verzegelen" en "installeren", maar zich ontwikkelt richting "integratie" en "verbinding". Internationale giganten zoals AMD, TSMC en Intel zetten actief in op heterogene integratie en ontwikkelen back-end halfgeleidertechnologieën om een ​​hoge chipintegratie en hoge interconnectie te bereiken.

Productieprocessen en integratieprocessen met hoge dichtheid zijn echter op zichzelf niet voldoende. De waferproductie en de daaropvolgende fabricage van het eindproduct moeten al in een vroeg stadium van de chipplanning en het ontwerp met elkaar verbonden worden om een ​​hoog rendement te garanderen en de prestaties te verbeteren.

Halfgeleiderindustrie in crisis

De wet van Moore is aan het afnemen en de halfgeleiderchiptechnologie heeft dringend behoefte aan innovatie. De halfgeleidermarkt staat echter voor grote veranderingen die we in een eeuw niet meer hebben gezien. Begin 2020 veroorzaakte de uitbraak van de epidemie een wereldwijd tekort aan chips, met name in de auto-elektronica. Autofabrikanten zoals Hyundai, Kia, General Motors en Ford hebben de productie inmiddels stilgelegd vanwege een tekort aan chips, wat tot enorme verliezen heeft geleid.

Volgens een onderzoeksrapport van Goldman Sachs zijn maar liefst 169 industrieën wereldwijd in meer of mindere mate getroffen door het chiptekort, van auto-elektronica tot consumentenelektronica, en zelfs de productie van bierzeep raakt erdoor beïnvloed. De impact van het chiptekort is niet afgenomen, maar juist verergerd.

Li Ke, vicepresident van CCID Consulting Co., Ltd., is van mening dat er maximaal drie oorzaken zijn voor het chiptekort: factoren die samenhangen met de marktvraag, problemen aan de aanbodzijde en problemen in de relatie tussen vraag en aanbod. Volgens marktstatistieken groeide de halfgeleidermarkt in 2010 met maar liefst 31.9% en in 2017 met 22%, en was er in die twee jaren geen sprake van een kerntekort in de halfgeleidermarkt. Het kerntekort in 2020 is duidelijk geen gevolg van een plotselinge explosieve groei van de markt en een toename van de vraag, maar van een probleem aan de aanbodzijde en de relatie tussen vraag en aanbod.

Ju Long, vicepresident van SEMI Global en president van SEMI China, zei ook dat het tekort aan kernen een weerspiegeling is van onvoldoende productiecapaciteit, en dat onvoldoende productiecapaciteit een alomvattend probleem is. Van geavanceerde nodes tot materialen, en zelfs kritische substraten voor verpakking en testen, er heerst paniek over tekorten aan kernen. Wat betreft de tekorten aan kernen in de auto-industrie, is naast de sterke vraag en de onvoldoende productiecapaciteit ook het gebrek aan capaciteit voor supply chain management bij autofabrikanten een van de oorzaken van de huidige "kerntekorten".

Zowel upstream- als downstreamfabrikanten in de gehele industriële keten, van chipfabricage, verpakking en testen, ontwerp tot auto's, netwerken, consumentenelektronica, enzovoort, zijn getroffen door het chiptekort en hebben actie ondernomen. Toonaangevende fabrikanten zoals TSMC, Samsung, Texas Instruments en SMIC breiden actief hun productiecapaciteit uit en zoeken naar nieuwe doorbraken. AMD en andere fabless-fabrieken en downstream-autofabrikanten zoeken ook actief naar samenwerking om de levering van productiecapaciteit te garanderen.

Volgens veel reacties in de sector zal het chiptekort nog één tot twee jaar aanhouden. De toeleverings- en afzetmarkten drijven de marktprijzen op, waardoor chips weliswaar nog verhandelbaar, maar onbetaalbaar zijn. Voor kleine en middelgrote ondernemingen zal 2020 ongetwijfeld een moeilijk jaar worden. Ook toonaangevende fabrikanten moeten dringend veranderingen doorvoeren om zich aan te passen aan de nieuwe marktontwikkelingen.

Streven naar ontwikkeling door middel van innovatie en verandering.

Volgens de voorspellingen van diverse instellingen zal de omvang van de halfgeleidermarkt in 2021 in principe "stijgen, stijgen, stijgen". Er wordt een groeipercentage van 15% tot 20% verwacht in 2021, waardoor de marktgrootte de grens van 500 miljard dollar zal overschrijden en een nieuwe mijlpaal zal bereiken.

Sinds 2020 hebben bedrijven in de wereldwijde halfgeleiderindustrie, als reactie op de marktvraag, hun productiecapaciteit opgevoerd om in te spelen op veranderingen en verdere ontwikkeling na te streven. Fabrieken voor 12-inch wafers, met name in Taiwan en Zuid-Korea, breiden voortdurend uit, en ook de productiecapaciteit van 8-inch wafers in China blijft toenemen. Fabrikanten van halfgeleidercomponenten blijven investeren en hun R&D-kapitaal verhogen. Samsung, Intel en andere fabrikanten verhogen hun investeringen en breiden hun chipfabrieken wereldwijd uit.

De huidige marktsituatie biedt zowel kansen als uitdagingen voor binnenlandse fabrikanten. In 2020 bedroeg de marktomvang van de Chinese chipindustrie 256 miljard yuan, en die van de verpakkings- en testsector 250.9 miljard yuan. Dit betekent dat de Chinese chipindustrie voor het eerst in de geschiedenis de verpakkings- en testsector heeft overtroffen, en dat de structuur van de binnenlandse halfgeleiderindustrie zich verder optimaliseert. De snelle ontwikkeling van de chipindustrie heeft de ontwikkeling van de Chinese geïntegreerde schakelingenindustrie sterk ondersteund en tevens een solide garantie geboden voor de veiligheid van de toeleveringsketen en de industriële keten.

Nieuwe trends zoals 5G, kunstmatige intelligentie en autonoom rijden worden in de markt geïntegreerd. Ook halfgeleidermaterialen, -technologieën en -processen worden in hoog tempo vernieuwd en verbeterd. In de toekomst zal de marktstructuur opnieuw worden geïntegreerd. Li Ke zei dat bedrijven in de hele industriële keten een duidelijk inzicht moeten hebben in toekomstige markttrends en proactief op zoek moeten gaan naar nieuwe kansen.

Samenvatten

De wereldwijde halfgeleiderindustrie bevindt zich in een cruciale periode van voortdurende verbetering. Nieuwe technologieën en nieuwe toepassingsgebieden versnellen de expansie. Belangrijke factoren zoals vraag en aanbod bevorderen de herstructurering van de industriële keten. Risico's en kansen gaan hand in hand op de wereldmarkt. De afgelopen jaren is het thema van lokalisatie een actueel onderwerp gebleven. 2021 is het eerste jaar van het 14e Vijfjarenplan. Elk bedrijf moet zichzelf als leidraad nemen voor de optimalisatie van de industriële structuur, het herhaaldelijk innoveren van technologie, het consolideren van technische expertise en het ondersteunen van de implementatie van binnenlandse toepassingen.

Disclaimer: Dit artikel is overgenomen van "TechSugar". Dit artikel geeft uitsluitend de persoonlijke mening van de auteur weer en vertegenwoordigt niet de standpunten van Sacco Micro en de sector. Het is uitsluitend bedoeld voor herpublicatie en verspreiding ter ondersteuning van de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk op het auteursrecht contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.

Telefoonnummer van het bedrijf: +86-0755-83044319
Fax: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li

Vraag: 332496225 Manager Qiu

Adres: Kamer 809, Gebouw C, Zhantao Technologiegebouw, Minzhilaan 1079, Longhua Nieuw District, Shenzhen