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      中國集成電路的真“財”需要實“料”

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      中國集成電路的真“財”需要實“料”

      中國集成電路的真“財”需要實“料”

      分類:
      新聞報道
      作者:
      來源:
      集微網消息(文/Oliver)
      發布時間:
      2020/09/21 10:38
      瀏覽量

      在過去12年中,中國集成電路材料領域完成了從無到有的突破。據集成電路材料創新聯盟統計,目前我國已被批量應用的本土集成電路材料超過了150種,部分材料在14nm節點上已經達到了客戶要求,且單場采購比例超過50%的材料品種達到110種以上。

      近日,2020年中國半導體材料創新發展大會(以下簡稱“大會”)在合肥隆重召開,各級政府領導與產業界人士共同探討了本土半導體材料環節的發展之路。

      正如國家02重大專項總師葉甜春所言,在中國集成電路產業的高速發展過程中,材料環節其實并沒有拖后腿。但相比于全球半導體材料市場的大蛋糕而言,中國的整個半導體產業鏈仍需要進行多維度的思考,共同縮小材料領域與海外的差距。有了上游的“實料”,才會有整個集成電路產業的“真財”。

      政策傾斜

      由于是產業鏈的薄弱環節,半導體材料領域的發展加速顯然最先需要政策的扶持。

      在大會上,科技部原副部長曹健林理事長在致辭中指出,材料產業極其重要,集成電路產業主要特點是一代產品、一代工藝、一代裝備,其基石是一代材料,我國在向科技強國邁進的過程中,代表科技強國水平的先進制造材料也應走入前列,實現全球化融合發展。他還強調,處于產業鏈起始端的先進材料產業,特別需要政府的大力支持,希望合肥能成為國內首個先進材料得到應用推廣的產業基地。

      工業和信息化部電子信息司副司長楊旭東也指出,半導體是國家戰略產業,材料處在產業鏈上游,占據戰略核心地位。今年8月,國務院印發文件促進集成電路產業發展,國內企業只要符合條件,都將可以受到優惠政策支持。希望企業家們抓住廣闊市場空間和發展機遇,實現半導體材料產業更高質量的發展。

      合肥市副市長王文松則具體表示,在全球局勢和新冠疫情的雙重影響下,材料產業發展更需要鼓勵和支持。合肥市將進一步配套產業、人才等政策,為企業提供高效高質服務,與材料產業攜手同行,共同發展。

      產業聯動

      除了政策的扶持,上下游聯動同樣是半導體材料領域發展的重要動力。下游能夠拓寬產品應用領域,緊抓日益增長的市場需求,其技術進步能促使上游材料領域大力創新,其產能的爬坡則將直接為上游的本土材料供應商帶來巨大的增長空間。

      長電科技CEO鄭力在大會上談到了先進封裝技術如何助力半導體材料領域創新。他表示,新興的應用,包括AI、大數據等對芯片性能提出了越來越高的要求,例如高頻的傳輸、低功耗、良好的散熱能力、更高的性能等,這對整個集成電路的產品提出了一個越來越復雜的要求,同時也推動集成電路封裝向高密度和高精度的方向發展,而這也需要工藝和材料的高度配合。

      鄭力指出,后道制造的設計工藝和材料創新一脈相承,例如散熱材料的創新能夠優化導熱系數和彈性系數,基板的創新則能夠降低Dk/Df以適應高頻芯片。

      鄭力強調,集成電路成品制造封測環節在產業鏈上能夠承前啟后,而芯片電路、封裝工藝、材料和系統的協同設計聯合研發則日趨重要。對于國內材料廠家而言,未來的路雖然很長但非常有意義。長電科技將助力材料廠家DFX創新和深度研發協作,帶領本土材料廠商共同發展。

      合肥晶合總經理蔡輝嘉則從產能方面,談到了產業聯動對上游材料環節的帶動作用。

      蔡輝嘉透露,目前合肥晶合的月產能已經達到25K片,預計今年11月將達到30K片。到2021年,公司年產能有望增長到50~60K片。

      合肥晶合產能的快速提升為國產材料帶來了發展機遇,蔡輝嘉指出,從2015年建廠開始,晶合就已經開始注意材料的國產化。目前,在化學品和氣體方面,晶合已經能做到60~70%的國產化。隨著產能爬坡,晶合未來還會繼續推動其他材料的國產化,例如氫氟酸、硫酸和硅片等。

      長江存儲光刻光刻技術部經理馮耀斌在演講中也指出,公司與材料供應商已經達成了流暢的友好合作。過去幾年,在與各大本土材料供應商合作研發的過程當中,長江存儲不停的優化流程,共同討論設計方案,前期在廠商端進行一些一線的測試,并相互討論出一個合理、高效的驗證方案,然后在公司廠內依次進行小批量測試和拓展的工藝驗證。

      在以上整個過程中,長江存儲與本土材料供應商一起去優化項目材料,最后達到雙方的共同目標,并形成戰略合作。這完美體現了下游本土大廠對上游材料環節的帶動作用,可以說,產業聯動將在中國半導體材料領域的發展中起到最高效的推動作用。

      持續創新

      拋開外部因素,企業自身的投入與創新也是推動整個半導體材料環節進步的關鍵。以光刻膠為例,北京科華微電子材料有限公司董事長陳昕談到了國內半導體材料發展現狀。

      陳昕指出,2019年全球不同地區半導體光刻膠銷售額比例中,中國大陸以15%的占比排在第三,且與排在前二的韓國(23%)和中國臺灣(22%)的差距仍在不斷縮小。預計到2025年,中國大陸光刻膠的總體需求將超過6億美元,其中ArF達到2.98億美元,KrF達到1.99億美元,I-Line達到7745萬美元,G-Line達到2193萬美元,紫外負膠達到6367萬美元。

      市場快速增長,但本土光刻膠與國內IC產線需求仍然存在不小差距。陳昕表示,本土企業要完成ArF光刻膠的產業化至少還需要5年,KrF光刻膠雖然已經實現產業化,但要滿足國內集成電路工藝需求仍需要3年,I-Line光刻膠已經完成了國內工藝技術要求的產品開發,但仍將面對進一步的市場開發。

      陳昕指出,由于光刻膠的生產需要多學科的融會貫通,包括光化學、有機合成、高分子合成、精制提純、微量分析、性能評價等技術。尤其是工程化技術的落后,已經成為了我國光刻膠產業化的技術瓶頸。因此,發展光刻膠還需要長期的技術積累,不斷創新。

      技術創新離不開人才,陳昕表示,我國光刻膠人才梯度構建尚未完成,大專院校有的放矢的培養人才、科研院所的基礎研究進一步培養科技于工程化人才,這樣企業才有更多的人才選項。

      另外,光刻膠的發展還需要更大的資本支持。陳昕指出,高端光刻膠前期研發需要大量的資金投入,且回報周期相當之長。國外原本業務獨立的光刻膠公司都紛紛被轉賣并購,而一些多業務的大公司則在光刻膠業務上得到了很好的發展。由于國內企業起步較晚,相對規模較小,因此需要更大的資本支持。

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