全球半导体制造类EDA行业白皮书
沙利文·2024-10-11 07:23

EDA行业是集成电路和全球数字经济的坚实基础 - EDA技术因其强大的杠杆作用,被视为集成电路产业乃至全球数字经济的基石 [13] - 半导体产业的繁荣与EDA工具的进步相互促进,共同推动整个行业向前发展 [14] - EDA位于集成电路产业链上游,为芯片设计提供电路设计、功能验证、布局布线等核心步骤的支持 [15] 制造类EDA是解决半导体制造业困境的关键技术手段 - 半导体制造业在生产与制造环节面临装备和生产短板,制造类EDA可以缩短产品上市时间、减少试错成本、提高量产良率 [17] - 中美关系紧张使中国半导体制造业受到影响,迫使其必须自主发展技术,TCAD软件在这一背景下尤为重要 [18] - 晶圆生产过程中的工艺开发、良率控制和成本效率问题也是中国半导体制造行业面临的重要挑战,虚拟晶圆厂可能成为解决这些问题的有效手段 [18] 制造类EDA市场发展现状 - 全球制造类EDA市场规模呈现稳步增长趋势,2023年达到18.1亿美元 [31] - 中国制造类EDA市场增速高于全球水平,2028年有望达到42.2亿元 [33] - TCAD和OPC是制造类EDA的重点细分市场,在提高良率和实现量产效率上发挥重要作用 [35][37] 制造类EDA行业面临的挑战 - 制造类EDA工具开发技术复杂性高、人才短缺、资金投入巨大、生态系统建设困难等多重壁垒 [40][41][42][43] 制造类EDA行业发展驱动因素 - 政府政策大力扶持EDA产业发展 [45][46] - 本土制造类EDA公司加速突围 [47] - 技术演进驱动EDA技术发展 [48] - 国际软件无法完全满足中国市场需求 [49] 国内制造类EDA企业概况 - 概伦电子作为国内首家EDA上市公司,通过全球化战略和持续研发投入实现了国际竞争力 [57] - 培风图南是国内唯一提供制造EDA全品类工具的厂商,TCAD和OPC工具具有原创性和技术先进性 [59][60][61] - 广立微在制造类EDA领域专注于测试芯片相关软件和工艺过程监控解决方案 [54][55][56] 虚拟晶圆厂发展现状及趋势 - 虚拟晶圆厂是基于计算机模拟和数字孪生技术的概念,用于模拟和优化半导体晶圆制造过程 [63][64] - 多物理场仿真技术是EDA公司着重突破的核心技术,是打造虚拟晶圆厂的关键 [65] - 各国政策加强推动半导体制造类EDA发展,为虚拟晶圆厂创造良好环境 [66] 虚拟晶圆厂的应用案例 - IMEC推出的虚拟晶圆厂IMEC.NETZERO可以量化集成电路制造的环境影响 [80][81][82][83] - 培风图南的TCAD和Emulator产品可以实现在使用更少硅周期和晶圆的情况下开发和优化半导体工艺和器件 [85][86][87][88][89][90][91][92] - APPLIED MATERIAL公司的AppliedTwin数字孪生解决方案可应用于工艺、腔室、设备等多个场景 [93][94][95][96][97] - LAM RESEARCH公司的SEMulator3D平台可进行虚拟三维工艺建模,帮助企业完成路线设计、故障分析、生产优化等工作 [99][100][101][102][103] - SILVACO公司的FTCO平台利用AI驱动的数字孪生技术模拟制造过程,减少上市时间和晶圆运行次数 [104][105][106][107][108] 虚拟晶圆厂未来发展趋势 - 虚拟晶圆厂将进一步模拟优化设计、制造、封装测试等全流程,提高集成化水平 [121][122] - 虚拟晶圆厂将融合大数据和人工智能等先进技术,实现质量控制、资源优化,提高智能化程度 [123]