11月9日-11日,第十二屆亞太經合組織(APEC)中小企業技術交流暨展覽會在山東青島舉行。其間,半導體行業中小企業創新發展論壇以“聚力賦能共發展 創新驅動‘芯’未來”為主題,邀請專家學者、中小企業代表、服務機構代表,分享半導體產業發展經驗、痛點、趨勢和破局可能,共同探討國內半導體如何在高度全球化的行業背景下實現自主可控,掌握行業主動權。

第十二屆亞太經合組織(APEC)中小企業技術交流暨展覽會半導體行業中小企業創新發展論壇。圖/主辦方供圖
中國約占世界半導體市場三分之一,供應只占5%
俄羅斯工程院外籍院士、中芯國際原副總裁李偉表示,中國約占世界半導體應用市場的三分之一,“這樣的市場份額是巨大的,國際出口限制跟自主可控給我們帶來很多商機”。
他同時表示,我國超過85%的芯片來自國外,尤其是高端芯片基本依靠進口。“實際上,我們有很多芯片進來組裝以后又出國,我們真正使用的大概不到25%。另外在供應方面,美國占比最多為55%,中國只占5%,這有很大的區別。”李偉說。
青島四方思銳智能技術有限公司董事長聶翔也提出,半導體行業當前的使命、難點和痛點在于快速適應和替代以前的國外產品。
2022年10月,處于全球半導體行業領先地位的美國商務部工業和安全局(BIS)修改出口管制條例,進一步限制對中國的半導體出口。據中國海關總署11月7日發布的數據,今年1月至10月,我國集成電路進出口數量和金額同比均下降:集成電路進口3977.1億個,同比下降13.1%,進口金額為19897.7億元,同比下降13.5%;集成電路出口2217.8億個,同比下降4.1%,出口金額為7685.3億元,同比下降8.6%。
青島市民營經濟發展局局長郭振棟在致辭中表示,半導體是高度全球化的行業,據李偉介紹,去年全球半導體行業值約6400億美元,2010年后應用到汽車、電子等工業領域,最近還擴張至AI、量子計算和5G等領域。“現在汽車大概用500到1000個芯片,到實現自動駕駛的時候,一輛車所用芯片大約是1500到2000個,所以芯片在汽車領域會成為一個非常大的市場。”李偉預測道。
國內第三、四代半導體離世界水平只差1至2代技術
對于國內半導體行業如何掌握發展主動權的問題,李偉提出:要將技術驅動變為市場驅動,充分利用市場優勢,瞄準核心領域,發展專用芯片,“我們在國內碰到過很多特有芯片或特有需求”。
另外李偉認為,第三代、第四代半導體技術離世界水平大概只差1-2兩代,“這也是一個突破點”。他介紹,第一代半導體材料主要是赭、硅,第二代以砷化鎵、磷化銦為代表,第三代主要是碳化硅、氮化鎵,“碳化硅、氮化鎵這兩種材料在高壓功率半導體、汽車等應用上有非常大的用途”。
第三代半導體產業技術創新戰略聯盟副理事長兼秘書長、中國科學院半導體研究所原副所長楊富華也強調,第三代半導體在國家雙碳戰略目標涉及新能源汽車、儲能等領域的情況下,會有很好的應用前景,“第三代半導體主要在光電子,關鍵在LED,我們國家中小企業把太陽能電池的價格做下來,比水電、煤電要便宜”。
根據智研咨詢最新預測,2023年國內第三代半導體市場規模將達到152.15億元,2028年將達到583.17億元,2023年到2028年復合增長率為30.83%。
“我一直參與做第四代半導體氧化鎵,嚴格來說,第四代半導體有金剛石、氮化鋁、氧化鎵三種,但從半導體器件理解看,氧化鎵是最有希望的。”李偉補充說。他還分享日本半導體行業的預測數據:到2030年,50%碳化硅將被氧化鎵取代,60%以上的氮化鎵會被氧化鎵取代。
考慮實現20納米、90納米或130納米技術國產化
李偉強調,國內半導體行業在制造上落后國際大概4-5年,“像設備大概只有10%是國產的,所以不僅是光刻機的問題,制造設備還有很長的路要走”。
青島惠科微電子有限公司副總經理楊忠武以功率半導體器件為例,說明國內包括EBT(Electronic Benefits Transfer)和FRD(Fast Recovery Diode)在內的技術儲備不太充足,“國外已經發展到第7代、第8代,我們還在第4代左右”。
國家發改委2021年3月公布的“十四五”規劃將碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體寫入科技前沿領域攻關范圍。中國科學院院士滕吉文也在致辭中表示,半導體行業必須加強基礎研究,“充分利用國內制造和市場優勢,加快核心技術突破,實現跨越發展,搶占制高點,重塑全球半導體競爭格局”。
李偉認為,除通訊、AI芯片需要用到2納米技術外,28納米實際足夠滿足國內大部分市場包括軍工在內的需求,“我們應該考慮如何實現20納米和90納米技術,或130納米技術的國產化,而不是花大量金錢追求2納米、3納米的技術”。
“美國半導體基本上是70年的發展歷史,我們要趕上世界最先進的集成電路必須有耐心,而且要腳踏實地一步步地實現,不是三年五年可以做到的。”李偉說。
山東省半導體行業協會秘書長孟祥玖認為,半導體行業的協同創新不僅強調產學研合作,也要充分利用現有公共技術服務平臺和各級新型研發機構,加快產品技術迭代。
我國半導體產業中很多都是中小企業。“目前國內的1.2萬余家專精特新‘小巨人’企業中,半導體行業‘小巨人’占較大的比例”。中國中小企業發展促進中心副主任李妍說。她認為,中小企業量大面廣,創新活力強,近年來已經成為促進半導體產業技術進步最活躍的創新主體。