據(jù)IC Insights發(fā)布的最新2020 McClean報告顯示,半導體行業(yè)研發(fā)的投入將在2024年出現(xiàn)明顯成效——包括轉向EUV光刻,低于3納米制程技術,3D芯片堆疊技術和先進封裝在內(nèi)的技術挑戰(zhàn)有望提升研發(fā)增長率。
半導體業(yè)務的定義是快速的技術變化以及需要在新材料的研發(fā)方面保持高水平的投資,用于日益復雜的芯片設計的創(chuàng)新制造工藝以及先進的IC封裝技術。
根據(jù)新版提供的數(shù)據(jù),盡管半導體行業(yè)的整合在過去五年中降低了研發(fā)支出的增長率,但長期趨勢是自1980年代以來研發(fā)支出的年度增長放緩。于2020年1月IC Insights發(fā)布的《 McClean報告—集成電路產(chǎn)業(yè)的全面分析和預測》的內(nèi)容。然而,技術挑戰(zhàn)包括3D芯堆疊技術,先進工藝中的極紫外光刻技術的發(fā)展以及增長產(chǎn)品的復雜性預計將在2019-2024年期間將R&D預算提高一點點(圖1)。
數(shù)據(jù)顯示,研發(fā)支出趨勢涵蓋了集成設備制造商(IDM),無晶圓廠芯片供應商和純晶圓代工廠的支出,并且不包括涉及半導體相關技術的其他公司和組織,例如生產(chǎn)設備和材料供應商,包裝和制造商。測試服務提供商,大學,政府資助的實驗室和行業(yè)合作社,例如比利時的IMEC,法國的CAE-Leti研究所,臺灣的工業(yè)技術研究院(ITRI)和美國的Sematech財團, 2015年合并為紐約州立大學(SUNY)理工學院。
根據(jù)IC Insights收集的數(shù)據(jù),自1990年代以來,半導體行業(yè)在研發(fā)強度方面一直領先于所有其他主要工業(yè)領域,每年在研發(fā)上的支出平均約占總銷售額的15%。然而,在過去的三年中,半導體行業(yè)的研發(fā)銷售額占總銷售額的比例在2017年下滑至13.5%,在2018年下滑至13.0%,這主要是由于內(nèi)存IC的收入增長非常快。該行業(yè)的研發(fā)/銷售比例在2019年反彈至14.6%,當時內(nèi)存IC收入下降了33%,整個半導體市場下降了12%。根據(jù)歐盟工業(yè)研發(fā)投資記分卡報告中的一項全球調(diào)查,制藥和生物技術領域的研發(fā)/銷售比率為15.4%,在2019年排名中名列第一(圖2)。
在過去的41年中(1978-2019),R&D支出平均占半導體銷售額的14.6%。自2000年以來,半導體研發(fā)支出占全球半導體銷售額的百分比超過了四年(2000年,2010年,2017年和2018年)的歷史平均水平。在這四年中,較低的研發(fā)與銷售比率與收入增長的優(yōu)勢更多地聯(lián)系在一起,而不是研發(fā)支出的劣勢。