2019年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增速將進(jìn)一步放緩

根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會(huì)(WSTS)數(shù)據(jù)顯示，2018年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)4,687.78億美元，同比增長(zhǎng)13.7%，相對(duì)2017年的21.6%的大幅增長(zhǎng)有所放緩。從目前半導(dǎo)體行業(yè)主流國(guó)際機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)來(lái)看，2019年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增速將進(jìn)一步放緩。

Source: Gartner

據(jù)Gartner 2018 Q4預(yù)測(cè)，2019年、2020年、2021年、2022年，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)銷(xiāo)售分別為4,890億美元、5,280億美元、5,190億美元、5,390億美元，分別增長(zhǎng)2.5%、8.1%、-1.8%、3.8%。

全球半導(dǎo)體市場(chǎng)風(fēng)云變幻，產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)始終離不開(kāi)市場(chǎng)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)。由上可知，2017年是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增速放緩的拐點(diǎn)，同樣是從2017年開(kāi)始，智能手機(jī)增速放緩，開(kāi)始進(jìn)入存量市場(chǎng)，而后將在2021年出現(xiàn)比較大的衰退，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)上揚(yáng)的動(dòng)能略顯疲態(tài)。

“繼智能手機(jī)之后，能夠擔(dān)任多技術(shù)融合載體、拉動(dòng)半導(dǎo)體快速上揚(yáng)重任的就是未來(lái)的智慧汽車(chē)?！?華虹宏力戰(zhàn)略、市場(chǎng)與發(fā)展部科長(zhǎng)李健在中國(guó)電子ICT媒體論壇暨2019產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì)上表示，汽車(chē)電子化是大勢(shì)所趨。首先，從汽車(chē)的成本結(jié)構(gòu)來(lái)看，未來(lái)芯片成本有望占汽車(chē)總成本的50%以上，這會(huì)給整個(gè)半導(dǎo)體帶來(lái)巨大的市場(chǎng)需求；其次，汽車(chē)是個(gè)傳統(tǒng)的制造業(yè)，但是個(gè)能讓人熱血沸騰的制造業(yè)。

李健指出：“當(dāng)傳統(tǒng)的汽車(chē)制造業(yè)遇到當(dāng)今的半導(dǎo)體，將會(huì)變成下一個(gè)引領(lǐng)浪潮的應(yīng)用載體?！卑雽?dǎo)體能為電動(dòng)汽車(chē)帶來(lái)更強(qiáng)大的“心臟”，如自動(dòng)駕駛處理器、ADAS芯片等，同時(shí)也帶來(lái)更強(qiáng)大的性能，讓電動(dòng)汽車(chē)帶來(lái)更好的體驗(yàn)，這就需要采用大量的功率器件，比如MOSFET、IGBT等，這也正是電動(dòng)汽車(chē)中對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言所蘊(yùn)含的新機(jī)遇。

數(shù)據(jù)顯示，2020年，國(guó)內(nèi)新能源車(chē)的銷(xiāo)售目標(biāo)是200萬(wàn)臺(tái)，全球是700萬(wàn)臺(tái)，這是一個(gè)非常大的市場(chǎng)。有別于傳統(tǒng)車(chē)，新能源車(chē)?yán)锩嬗?a target="_blank">電機(jī)、電池、車(chē)載充電機(jī)、電機(jī)逆變器和空調(diào)壓縮機(jī)，這些都需要大量的功率器件芯片。電動(dòng)化除了車(chē)輛本身的變化之外，還給后裝的零部件市場(chǎng)也帶來(lái)新的需求，同時(shí)配套用電設(shè)施，比如充電樁，也帶來(lái)大量的功率器件需求。

李健表示，電動(dòng)汽車(chē)中功率芯片的用途非常廣泛，啟停系統(tǒng)、DC/DC變壓器、DC/AC主逆變器+DC/DC升壓，包括發(fā)電機(jī)，還有車(chē)載充電機(jī)等。以時(shí)下很熱的IGBT來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)前后雙電機(jī)各需要18顆IGBT，車(chē)載充電機(jī)需要4顆，電動(dòng)空調(diào)8顆，總共一臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)需要48顆IGBT芯片。如果2020年國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到200萬(wàn)臺(tái)，后裝維修零配件市場(chǎng)按1：1配套計(jì)的話(huà)，粗略估算國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大概需要10萬(wàn)片/月的8英寸車(chē)規(guī)級(jí)IGBT晶圓產(chǎn)能（按120顆IGBT芯片/枚折算）。

基于國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)占全球市場(chǎng)的1/3，2020年全球汽車(chē)市場(chǎng)可能需要30萬(wàn)片/月的8英寸IGBT晶圓產(chǎn)能。李健分享說(shuō)：“除了汽車(chē)市場(chǎng)，IGBT在其它應(yīng)用市場(chǎng)中也廣受歡迎，業(yè)內(nèi)有看法認(rèn)為還需要新建十座IGBT晶圓廠(chǎng)?！?/p>

在汽車(chē)電子化大潮涌動(dòng)之時(shí)，長(zhǎng)期持續(xù)動(dòng)態(tài)追蹤市場(chǎng)變化的華虹宏力敏銳地洞察業(yè)界動(dòng)向并及時(shí)布局：華虹集團(tuán)旗下華虹宏力早在2002年已開(kāi)始功率半導(dǎo)體的自主創(chuàng)“芯”路，是業(yè)內(nèi)首個(gè)擁有深溝槽超級(jí)結(jié)（Deep Trench Super Junction，DT-SJ）及場(chǎng)截止型IGBT（Field Stop，F(xiàn)S IGBT）工藝平臺(tái)的8英寸代工廠(chǎng)；產(chǎn)品線(xiàn)上，華虹宏力的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品全面涵蓋從200V以下低壓段、300V到800V的中高壓、以及600V到3300V甚至高達(dá)6500V的高壓段等應(yīng)用，聚焦于Trench MOS/ Split-Gate Trench（SGT）、DT-SJ和IGBT等，并密切關(guān)注GaN/SiC等新型寬禁帶材料的發(fā)展。

華虹宏力功率器件領(lǐng)域核“芯”技術(shù)

據(jù)李健介紹，硅基MOSFET是華虹宏力功率器件工藝的基礎(chǔ)。通過(guò)不斷縮小間距、提升元胞密度、降低導(dǎo)通電阻，華虹宏力用持續(xù)領(lǐng)先的優(yōu)異品質(zhì)，以及穩(wěn)定的良率贏(yíng)得廣大客戶(hù)的贊譽(yù)。值得一提的是，在可靠性要求極為嚴(yán)格的汽車(chē)領(lǐng)域，華虹宏力MOSFET產(chǎn)品已配合客戶(hù)完成核心關(guān)鍵部件如汽車(chē)油泵、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)等的應(yīng)用，為業(yè)界領(lǐng)先。

深溝槽超級(jí)結(jié)MOSFET(DT-SJ)是中流砥柱。超級(jí)結(jié)MOSFET適用于500V到900V電壓段，其電阻更小、效率更高、散熱相對(duì)低，在要求嚴(yán)苛的開(kāi)關(guān)電源等產(chǎn)品中有大量應(yīng)用。深溝槽型超級(jí)結(jié)MOSFET是華虹宏力自主開(kāi)發(fā)、擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)“芯”技術(shù)，相關(guān)專(zhuān)利超過(guò)20項(xiàng)。其第三代深溝槽超級(jí)結(jié)工藝流程緊湊且成功開(kāi)發(fā)溝槽柵的新型結(jié)構(gòu)，有效降低結(jié)電阻，進(jìn)一步縮小了元胞面積，技術(shù)參數(shù)達(dá)業(yè)界一流水平，可提供導(dǎo)通電阻更低、芯片面積更小、開(kāi)關(guān)速度更快和開(kāi)關(guān)損耗更低的產(chǎn)品解決方案。為了持續(xù)為客戶(hù)創(chuàng)造更多價(jià)值，華虹宏力的深溝槽超級(jí)結(jié)MOSFET工藝不斷升級(jí)，每次單位面積導(dǎo)通電阻的技術(shù)特性?xún)?yōu)化都在25%以上。

硅基IGBT芯片是未來(lái)。IGBT是電動(dòng)汽車(chē)核“芯”中的核心，對(duì)晶圓制造的能力和經(jīng)驗(yàn)要求非常高，其難點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)主要在于背面加工工藝。目前國(guó)內(nèi)能加工IGBT的產(chǎn)線(xiàn)還比較少，華虹宏力是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多可用8英寸晶圓產(chǎn)線(xiàn)為客戶(hù)提供高品質(zhì)代工服務(wù)的廠(chǎng)商之一，擁有背面薄片、背面高能離子注入、背面激光退火以及背面金屬化等一整套完整的FS IGBT的背面加工處理能力，可助力客戶(hù)產(chǎn)品比肩業(yè)界主流的國(guó)際IDM產(chǎn)品，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得更大優(yōu)勢(shì)。

SiC和GaN等寬禁帶材料自身優(yōu)勢(shì)非常明顯，未來(lái)10到15年的市場(chǎng)空間很大。細(xì)分來(lái)看，SiC的市場(chǎng)應(yīng)用前景明確，而GaN瞄準(zhǔn)的無(wú)人駕駛LiDAR等創(chuàng)新型應(yīng)用仍存在變數(shù)；從技術(shù)成熟度來(lái)講，SiC二級(jí)管技術(shù)已成熟，MOS管也已小批量供貨，而GaN來(lái)說(shuō)，SiC基GaN相對(duì)成熟但成本高，Si基GaN則仍不夠成熟；從性?xún)r(jià)比來(lái)講，SiC量產(chǎn)后有望快速拉低成本，而GaN的新型應(yīng)用如不能如期上量，成本下降會(huì)比較緩慢；不過(guò)Si基GaN最大的優(yōu)勢(shì)在于可以和傳統(tǒng)CMOS產(chǎn)線(xiàn)兼容，而SiC則做不到這點(diǎn)。華虹宏力將保持對(duì)寬禁帶材料的密切關(guān)注，以期適時(shí)切入，為客戶(hù)提供更高附加值的相應(yīng)服務(wù)。

事實(shí)上，華虹宏力從2002年開(kāi)始自主創(chuàng)“芯”路，是全球第一家關(guān)注功率器件的8英寸純晶圓廠(chǎng)。2002年到2010年，陸續(xù)完成先進(jìn)的溝槽型中低壓MOSFET/SGT/TBO等功率器件技術(shù)開(kāi)發(fā)并量產(chǎn)；2010年，高壓600V到700V溝槽型、平面型MOSFET工藝開(kāi)發(fā)完成，并進(jìn)入量產(chǎn)階段；2011年第一代深溝槽超級(jí)結(jié)工藝進(jìn)入量產(chǎn)階段，同年，1200V溝槽型NPT IGBT工藝也完成研發(fā)進(jìn)入量產(chǎn)階段；2013年，第2代深溝槽超級(jí)結(jié)工藝推向市場(chǎng)，同時(shí)600V到1200V溝槽場(chǎng)截止型IGBT（FDB工藝）也成功量產(chǎn)……經(jīng)過(guò)多年研發(fā)創(chuàng)新和持續(xù)積累，華虹宏力得以有節(jié)奏地逐步推進(jìn)自主創(chuàng)芯進(jìn)程。

2018年華虹宏力特色工藝?yán)塾?jì)獲得中國(guó)/美國(guó)有效授權(quán)專(zhuān)利超過(guò)3000件，打破了中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)過(guò)分依賴(lài)技術(shù)引進(jìn)的局面，大大降低特色工藝技術(shù)成本，為國(guó)內(nèi)外客戶(hù)提供了更加經(jīng)濟(jì)有效的造芯平臺(tái)。作為全球最大的功率分立器件8英寸純晶圓代工廠(chǎng)，華虹宏力8英寸MOSFET累計(jì)出貨目前已超過(guò)700萬(wàn)片晶圓。

不過(guò)，在外部環(huán)境的推動(dòng)下和行業(yè)周期性調(diào)整，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將難免遭遇衰退期。由上可知，據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，2021年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)銷(xiāo)售增長(zhǎng)率為-1.8%，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將會(huì)有一輪新的較大的衰退。屆時(shí)需求端有比較大的下滑，供給端卻有大幅增長(zhǎng)，這樣就容易產(chǎn)生危機(jī)。

面對(duì)這樣的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)，華虹宏力有何應(yīng)對(duì)之策？李健表示，公司的整體戰(zhàn)略依然是堅(jiān)持走特色工藝之路，也就是堅(jiān)持“8+12”的戰(zhàn)略布局。8英寸的戰(zhàn)略定位是“廣積糧”，重點(diǎn)是在“積”這個(gè)字上。華虹宏力有超過(guò)20年的特色工藝技術(shù)積累，包括功率器件、Flash技術(shù)等等；同時(shí)這20余年來(lái)積累了很多戰(zhàn)略客戶(hù)合作的情誼；連續(xù)32個(gè)季度盈利的赫赫成績(jī)，也為華虹宏力積累了大量的資本。

正因?yàn)橛羞@些積累，華虹宏力可以開(kāi)始布局12英寸特色工藝生產(chǎn)線(xiàn)。12英寸的戰(zhàn)略定位是“高筑墻”，重點(diǎn)是在“高”字上。華虹宏力將通過(guò)12英寸先進(jìn)特色工藝技術(shù)，延伸8英寸特色工藝優(yōu)勢(shì)，拓寬護(hù)城河，提高技術(shù)壁壘，拉開(kāi)與身后競(jìng)爭(zhēng)者的差距。

目前，華虹宏力正通過(guò)技術(shù)研發(fā)，將特色工藝從8英寸逐步推進(jìn)到12英寸，技術(shù)節(jié)點(diǎn)也進(jìn)一步推進(jìn)到90納米以下，至65/55納米，以便給客戶(hù)提供更大的產(chǎn)能和先進(jìn)工藝支持，攜手再上新臺(tái)階。