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            新一輪集成電路產業競爭,設備材料成焦點

            2021-09-30

            新華財經上海9月19日電(記者 楊有宗) 集成電路產業是高端制造業的典型代表,在眼下,更是城市能級和核心競爭力的重要支撐。經過多年發展,我國集成電路產業實現大發展,14納米先進工藝規模量產,5納米刻蝕機、12英寸大硅片、國產CPU、5G芯片等技術產品打破壟斷。業內專家表示,相比于投資鋪產線,集成電路設備領域投資或將成為新一輪產業角逐的焦點。


            “芯片熱”與“設備冷”

            5納米約為頭發絲直徑的一萬五千分之一。經過多年自主研發,創立于上海的中微公司生產的刻蝕機已躋身國際第一梯隊,用于5納米等先進工藝芯片量產。

            在剛剛結束的第二屆中國(上海)自貿區臨港新片區半導體產業發展高峰論壇上,中微半導體設備(上海)股份有限公司董事長尹志堯說,“半導體設備公司不僅僅是集成電路的供應商和產業鏈,更是集成電路制造最核心的部分?!?/p>

            相比于眼下的芯片熱潮,尹志堯認為,集成電路設備領域是被忽視的一方面?!皣鴥饶壳暗男酒瑹?,還是側重大量投資,大量購買國外的設備和材料,上萬億元的投資,70%用來購買設備?!?/p>

            尹志堯告訴記者,目前國內芯片的生產線上,國產設備只占7%到10%左右,離實現設備和材料大量本土化還差得很遠。

            隨著半導體工藝的進步,如閃存從2D時代走向3D時代,尹志堯認為,刻蝕設備的參與占比將從過去的約20%,上升至40%至50%?!按鎯π酒瑥?D到3D演變、先進邏輯芯片的等離子刻蝕步驟大幅增加,這兩大因素給刻蝕機和薄膜設備帶來更大機遇?!?/p>

            相比于刻蝕機,集成電路設備領域另一產品光刻機更受到各方關注。中科院院士劉明說,在沒有EUV光刻機的情況下,先進封裝是發展自主高端芯片的必由之路。

            從學界觀察出發,劉明認為,在同等工藝節點下,采用先進封裝工藝進行集成,可以起到“相當于一代技術進步”的效果。因此,她建議,若要發展高性能芯片,則需要關注先進封裝。

            第三代半導體重構產業生態

            隨著5G、新能源汽車、光伏等行業快速發展,我國半導體行業發展迎來重要節點,其中,第三代半導體需求持續升溫,碳化硅等第三代半導體材料持續受到資本市場關注。業內專家認為,這或將在一定程度上重構產業生態。

            第三代半導體材料是指以碳化硅、氮化鎵為代表的寬禁帶半導體材料,與前兩代半導體材料相比,第三代半導體材料禁帶寬度大,具有擊穿電場高、熱導率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強等優勢。

            同為第三代半導體材料,上海瞻芯電子科技有限公司創始人張永熙解釋說,碳化硅在部分高功率密度應用場景具有一定優勢,而氮化鎵則在小功率更高頻應用場景更有優勢。他預測,未來5年到10年,碳化硅的應用成本會降至目前硅基的同等水平。

            新的產業生態對于行業內材料、設備、工藝等都提出新的要求。

            上海新昇董事長李煒說,目前全球半導體硅片預期使用量已達到每月700萬片,尤其是12英寸大硅片供不應求。目前,國內只有少數企業實現了12英寸大硅片的規?;慨a。

            著眼于新的產業生態,在裝備材料方面,上海提出,“十四五”期間加強裝備材料創新發展,突破光刻設備、刻蝕設備、薄膜設備、離子注入設備、濕法設備、檢測設備等集成電路前道核心工藝設備。

            EDA軟件被稱為“芯片之母”。北京華大九天董事長劉偉平說,針對模擬芯片,目前華大九天EDA全流程工具可以在電路仿真上支持最先進的5納米制程。針對數字芯片,除個別工具以外均可達到國際領先水平,可以支持5納米制程。

            CMOS圖像傳感器領域龍頭企業之一的格科微日前對外發布,其位于上海自貿區臨港新片區的12英寸CIS集成電路特色工藝研發與產業化項目順利封頂?!盀榱思涌旄叨水a品研發速度,我們必須自建工廠來做特色工藝的研發?!备窨莆㈦娮樱ㄉ虾#┯邢薰径麻L兼首席執行官趙立新說。

            區域發力集成電路產業 如何做出特色?

            當前,全國不少城市、部分區域都將集成電路產業作為重點發展產業之一。不同區域該如何做出特色,形成自己的優勢?

            對于上海自貿區臨港新片區來說,其優勢在于全產業鏈?!白?019年8月臨港新片區揭牌以來,新片區集成電路產業呈現了爆發式的增長態勢,目前億元以上規模集成電路企業在臨港新片區已經集聚100多家,遍及集成電路的芯片設計、設備制造、關鍵材料、封裝測試等各個領域?!鄙虾ER港經濟發展(集團)有限公司黨委副書記、副總裁翁愷寧說。

            在翁愷寧看來,上海處在開放最前沿也是其優勢之一?!拔覀冞€將用好洋山特殊保稅區集成電路進口物料全保稅監管政策,探索研發+設計+制造+封測全產業鏈保稅模式。建設輻射全國、擴展到亞太地區的集成電路設備支持服務中心和零部件耗材等倉儲配送中心?!?/p>

            臨港新片區提出,力爭到“十四五”末,臨港新片區集成電路產業規模突破1000億元,占到上海全市五分之一。

            臨港新片區管理委員會高新產業和科技創新處處長張彤說,“臨港新片區將重點聚焦EA、大硅片、拋光片等國產規?;娲?,聚焦光刻膠、光刻機、先進制程特殊工藝、第三大化合物等卡脖子環節實現國產突破,與張江一起打造上海集成電路產業雙核驅動格局,形成全產業鏈集聚的東方芯港基本框架?!?/p>


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