超高精密加工當(dāng)屬半導體芯(xīn)片的集成電路製造行業
超高精密加(jiā)工確實當屬(shǔ)半導體芯片的集成電路製造行業。該行業對加工的精度和表麵質量有著極高的要求(qiú),通常需要達(dá)到(dào)納米級別,以(yǐ)確保芯片的性能和可靠性。在集成電路製(zhì)造過(guò)程中(zhōng),涉及到(dào)多個關鍵環節,如光刻(kè)、蝕刻、離子注入等,這些環節都需要采用超高精密加工技術來實現。
例如,中芯國際作為全球領先的集成(chéng)電(diàn)路晶圓代工企業之(zhī)一,專(zhuān)注於提供從0.35微米到先進製程的(de)芯片代(dài)工(gōng)服務,其(qí)在(zài)高端芯片製造的精度(dù)和效率方麵表現(xiàn)卓越,能夠滿足眾多高端(duān)芯片設計公司的代工需求23。這充分體現了超高精密加工在半導體芯片製造行業中的重要(yào)地位。
此外,華虹公司、晶合集成等企業(yè)也在特色(sè)工藝晶圓(yuán)代工和(hé)先進製程(chéng)工藝方麵不斷突破,為半導體芯片製造行業提(tí)供了重(chóng)要的技術支持和產能保障34。這(zhè)些企業的成功實踐(jiàn)進(jìn)一步證明了超高精密加(jiā)工在半導體芯片(piàn)製造行業中的不可或缺性。
轉:
本報記者(zhě)賈麗
自動化(huà)機械臂在晶圓表麵精準地塗布光(guāng)刻膠,並將(jiāng)其送入光刻機中進(jìn)行案轉移。接著(zhe),經過一係列(liè)的(de)蝕刻、摻雜(zá)、蒸鍍等工藝製程,一個(gè)個包含(hán)了(le)微小而複雜電路的晶粒逐漸成形於晶圓之上。每個晶粒經過切割、封裝與嚴格(gé)測試(shì)形成了最終(zhōng)的芯片,與外部器(qì)件等一同(tóng)構成了複雜而精密的集成電路。
在采用了(le)無塵室的晶圓廠車間內部,穿著特殊防塵服的技術人員在各個(gè)工作站之間穿(chuān)梭,他們操作著複雜的機器,每(měi)一(yī)步都精確到微米級(jí)別。這是記者於日前在泉(quán)州半導(dǎo)體(tǐ)高新區芯片生產車間看到的景象。
新時代,對集成電路產(chǎn)業發展提出了新要求。黨的(de)二十屆三(sān)中全會審(shěn)議通過的《中(zhōng)共中央關於進一步全麵深(shēn)化改革、推進中國式現代化的(de)決定》(以下簡稱《決(jué)定(dìng)》)提出,抓緊打造自主可控(kòng)的產業鏈供應鏈,健全強化集成電路、工業母機、醫(yī)療裝備、儀器儀(yí)表、基礎軟件、工業軟件、先進材料等重點產業鏈發展體製機製,全鏈條推進技術攻關、成果應用。
作為信息技術領域的“心(xīn)髒”,集成電(diàn)路產業(yè)在我(wǒ)國“遍地開花”,高性(xìng)能集成電路(IC)已成為推動產業變革的核心力量,更是點(diǎn)燃產業(yè)發展新引擎的關鍵(jiàn)火種。此次(cì),記者深入芯(xīn)片製造、封裝等多個產業鏈(liàn)環節進行調研,以期呈現一個全麵而深入的集成電路(lù)產業景(jǐng),並探尋集成電路如何(hé)成為科(kē)技創新發展及新質生產力(lì)激發(fā)的強大引擎,以及逆勢(shì)突圍的破局之法。
產業鏈條加速演進
集成電路產業鏈覆蓋了芯片設計、製造、封(fēng)裝測試及設備材料等領(lǐng)域。由沙子到包羅萬象的精密高性能芯片,集成電路鏈長且複雜。點沙成晶,方(fāng)寸間(jiān)造天地。
目(mù)前(qián),中國集成電路已經形成(chéng)了較為完善的產業鏈,成為全球市場的重要力量,不僅在中央處理器、通信SoC等部分關鍵芯片(piàn)領域取得突破,而且在RISC-V(開源指(zhǐ)令集)架(jià)構等(děng)新興(xìng)領域,實現了快(kuài)速發展;在模擬、功率、存儲、邏輯計算等領域,也在持(chí)續拓展成熟可靠的芯(xīn)片產品。
“我國集成電路產(chǎn)業(yè)結構日趨完善,正在進一步完善體製機製、加強知識(shí)產權全鏈條保護,支持企業強化(huà)技術攻關。”上海市集成電路(lù)行業協會秘書長郭奕武(wǔ)表示。
集成電路企業(yè)也在向“新”而行。其中,以(yǐ)華為海思、海光信息、龍芯中科等為代表的芯片(piàn)設(shè)計企業,中微半(bàn)導體、上海微電子等設備企業,中芯國際、華虹公司等製造封測企業均向世界展示了強大的技術(shù)實力和發展韌勁。三安光電(diàn)等企業正在加快化合物集成電路(lù)與碳化矽半導體前沿材料領域的科技攻關與探索。利普思、中科芯等一批“獨角獸”集聚(jù)在第三代功率半導體(tǐ)封裝技術、超大規模集(jí)成電路等(děng)關鍵領域,勇立潮頭。
國家(jiā)統計局近(jìn)日發布的最新數據顯示,2024年(nián)上半年,我國集成電路產品的產量(liàng)同比增長了28.9%。中國半導體行業協會數據顯示,2023年(nián)我國集成電路產業銷售規模(mó)約為1.2萬億(yì)元,同比增長2.3%。另據海關總署發布的數據顯示,今年前7個月,我國集成電路出口6409.1億(yì)元,同比增長25.8%。
“科技創新是發展新質生產力的核心要素,而高性能集成電路正是這一(yī)創新的集中體現。采用新一代先進封裝技術、進一(yī)步提升(shēng)功(gōng)能密度、推進新(xīn)一代半導體材料應用等成為高性能集成電路(lù)的研究方向。”元禾半導體科技有限公(gōng)司首席專家李科奕在接受《證券日報》記者(zhě)采訪時(shí)表示,集成電路行業正在成(chéng)為經濟發展的(de)新引擎。
上市公司爭當主(zhǔ)力軍
我國集成電路產業發展勢頭良好,但(dàn)與國際頂尖水平相比仍有差距。目前,在高(gāo)端設備、EDA(電子設計(jì)自動化)軟件、光刻膠等領域較為依賴進口,製約我國集(jí)成電路走向更先進工藝製程。此外,部分技(jì)術與材料被限製,封測等環節附加值有待提升,部(bù)分企業向高端市場拓展不足、對市場變化反應滯後、技術突破轉化難等問題逐(zhú)步凸顯。
《決定》高度強調自(zì)主創(chuàng)新的(de)重要性,強調“健全提升產(chǎn)業鏈(liàn)供應鏈韌性和安全水平製(zhì)度”。中國工程院院士鄧中翰表(biǎo)示,隻有掌握了核心技術(shù),才能真正實現(xiàn)國(guó)家的長遠發(fā)展。
李科奕認為,我國在集成電路關鍵領(lǐng)域的發展重點是補齊(qí)產業短板、加大生(shēng)態構建、做強(qiáng)產(chǎn)業集群,積極推(tuī)進產業鏈補(bǔ)鏈延鏈強鏈(liàn),重點布局基礎設備、關鍵材料以及先進封裝成套工藝等領域的技(jì)術創新,以國產化、自主化保障供(gòng)應鏈安全與穩定(dìng)的同時,通過增強與全(quán)球集成電(diàn)路產業鏈的合作、互補和融合,推(tuī)動中國集成電路產業邁向全球市場。
在政策指導下,多地(dì)在集成電路領域動作不斷,多措並舉促發(fā)展。近日,無錫等地召開集成電路(lù)產業相關工作推進會,推進全產業鏈協同發(fā)展。7月26日,上海三大先(xiān)導產業母基金正式啟動(dòng),其中集成電路(lù)產業母基金資金規模(mó)為450.01億元,位居第一。
產業的發展,離不開資金(jīn)的護航。除了產業基金的落(luò)地外,今年以來,VC/PE等積極湧入集成電路領域,為初創企業和創新項目提供資金支持(chí)。據天眼查(chá)數(shù)據統計,2024年前7個月,集成電路行業共計發生200餘次(cì)融資事件。
“資金投入應更有針對性,標的(de)可以選擇具備(bèi)硬科(kē)技、潛力大、強長板(bǎn)、補短板等(děng)性質的企業。各地還需要做好(hǎo)統籌規劃,考慮長期(qī)投入與布局,發展耐心資本。”首都企業改革與發(fā)展研究(jiū)會理事肖旭對《證券日報》記者表示(shì)。
中國人民大(dà)學商法研究所所長劉俊海對《證(zhèng)券日報》記(jì)者稱,各地應運用市場化與法治化(huà)等(děng)手段促進產業鏈及體製機製創新,並加強相關項目的監管及知識產權的保(bǎo)護。
當下,我國多家上市公司已經成為集成電路“硬科技”發展的主力軍,並(bìng)正在進行關鍵環節突破及(jí)前沿技術研究,推(tuī)進延鏈補鏈強鏈。
安路科技是國內集成電路領域首批具備28nm FPGA(現場可編程門(mén)陣(zhèn)列)芯片設計和量(liàng)產能力(lì)的企業之一。安路科技總經理文華武在接受(shòu)《證券(quàn)日報》記者采訪時表示:“FPGA因(yīn)其靈活性和高性能,正逐步成(chéng)為網絡通信、消費(fèi)電子等前沿科技領域的核心驅動力。公司在技術和產品攻關方麵取得突破(pò),並(bìng)不斷開(kāi)拓汽車電子等新興市(shì)場,推動高性能集成電路(lù)產業的高質量發展(zhǎn)。”
甬矽電子布局先進封裝(zhuāng)相關領域,公司(sī)相關負責人對記者表示:“小芯片(或小芯粒)組合封裝技術Chiplet成為集成電路行業突破晶圓(yuán)製程桎梏的重要技術方(fāng)案。公司(sī)將通過募(mù)投等方式提升先進(jìn)晶圓級封裝(zhuāng)領(lǐng)域的研(yán)發(fā)能力、加快技術儲備產業化進度。”
通用計算處理器GPU芯片是先進的智算引擎。這一領域的AI芯片初創企業摩爾線(xiàn)程高層人士在與記者交流時(shí)透露(lù):“AI帶來(lái)智能算(suàn)力需求暴增,當前萬卡智(zhì)算集群已經是AI訓練主戰場上的入場券。集成電路產業特別是GPU芯片領域,正迎來前所未有的發展機遇。摩爾線(xiàn)程正與(yǔ)多個合作方共建智算中(zhōng)心,持續(xù)推進國產化(huà)智算體係的(de)建設。”
巨量產業空間待激活
企業在(zài)高性能集(jí)成電路領域的持續探索,也正為我國未來(lái)的科技之爭構築底氣,並展(zhǎn)現出巨(jù)量產業空間。
隨著人工智能技術滲透、雲計算加速向泛在計算發(fā)展,國內(nèi)企業與科研院所也在加速推進芯、光、智、算(suàn)的融合應用。其中,高性能集成電路以(yǐ)其強大的數(shù)據處理能力和高(gāo)效能(néng)低功耗特性,在智能製(zhì)造、智慧城市、遠程醫療(liáo)等新興領域廣泛應用,市場需求不斷提升。
例如,在新能源汽車智能化發展(zhǎn)的過程(chéng)中,功率半導體等需求(qiú)量(liàng)大幅增加。據行(háng)業人士透露,目前,平均每一輛新能源汽車所用芯片就能消耗掉1片8英寸晶圓產能。
同時,中國芯片製造供給能力和需求有較大距離。目前國(guó)產芯片自給率仍有大幅提升空間,中國在半導體產業鏈(liàn)的(de)自(zì)主可控進程仍待提速。
“我國各方應重視並瞄準人工(gōng)智(zhì)能帶來的先進計算、存儲和存算融(róng)合、高速互聯等領域的產業機遇,特別是在新一(yī)代CoWoS(2.5D/3D)封裝技術、玻(bō)璃基板、AI專用芯片等領(lǐng)域的創新熱點。另外,目前行業(yè)內存在大量的整合和並購的機會,例如EDA、光刻膠、芯片設計(jì)等領域。”李科奕說。
邁睿資產管理有限(xiàn)公司首席執行官王浩宇認為,中國集成電路產業需要利用中國市場崛起的優勢,開辟(pì)新賽道,推動產業的再全球(qiú)化。
小器件,大(dà)未來。隨著5G、大數據、人工(gōng)智能等技術的深(shēn)度融合,高性能集成電路將迎來更加廣闊的發展空間,也將成為新(xīn)質生產力的“芯”動力,推動我國科技產業(yè)向高質量(liàng)發展(zhǎn)加速邁(mài)進。
鑄(zhù)“芯”力迎未來(lái)
賈麗
中流擊水、浪遏飛(fēi)舟,中國集成電路行(háng)業敢為人先、耕耘不輟,在小小的芯片上鑄造起巍然巨廈(xià),推動了產業鏈(liàn)的整體發展(zhǎn),也帶(dài)動了全球新興產業的崛起。如今,我國集成電路產業仍(réng)在創新路上不懈探索,致力於(yú)實現自主可控,讓其成為高水平科(kē)技自立自強、新質生產力蓬勃發展的強“芯”力。
當前(qián),集成電路產業所麵臨的(de)機遇與(yǔ)挑戰並存。要在這一領域實現真正的全麵突破,各方必須緊密合作,形成合力(lì),才能奮楫趕超。
首先,準(zhǔn)發力、精引資。隨著人工智能、數據中心等領域(yù)發展,市場對高(gāo)性能集成電路的需求激增,產業資本紛紛湧入,但在關鍵領域的(de)研發、規模化投入卻嚴重(chóng)不(bú)足。設備與(yǔ)材料(liào)是製約產業發展的主要瓶頸。因此,各地要找準發力點(diǎn),在核心領域精準、合理引資“澆灌”,確保產業(yè)穩健發展。
我國各(gè)地集成電路相關政策也應有所聚焦,有的放矢,可以通過對相關核心領域進行(háng)單項扶持,將功能整合、企業協同、鼓勵並購作為支持方向,激發企業主動性,強化(huà)產業鏈供應鏈韌性。
其次,聚“新(xīn)”力、育(yù)硬核。在國家方向明確、政策明晰的(de)背景(jǐng)下,各關鍵環節的科研機構及龍頭企業可以聯合進行深度研發,派遣工程師集中研究,在芯片生產工藝、精密(mì)加工設備、新材料探(tàn)索等方麵不斷取得突破,開展全國範圍內的(de)科技(jì)大協作,聚焦自主(zhǔ)可控攻堅克難,並形(xíng)成共享機製,促進成果真正有效轉化為新質生產力。產業鏈各方也(yě)要堅持研發投入策略,培育出若幹硬核能力,從而(ér)構建難以被逾越的技術壁壘。
最後,走出去、引進來。當下,我國已成為全球最大的集成電(diàn)路市場(chǎng)之(zhī)一。今年以來(lái),多家上市公司積(jī)極布局海外市場,在集(jí)成電路晶圓代工、設計與IP支持、光掩模製造等領域加速“走出去”,在高性能集(jí)成(chéng)電路及前沿材料等領域“引進來”,促(cù)進內外貿一體化、產業鏈上下遊協同。我國集成電路產業對外需跑出貿易(yì)“加速度”,對內則應發揮產業新(xīn)引擎(qíng)作用,提升(shēng)核心競爭力。
集成電路產業的高質量發展不會一蹴而就,需要靜下心來,厚積薄發,方能在砥礪前行(háng)中迎(yíng)來更為長(zhǎng)足的進步,為發展新質生產(chǎn)力注入更為強大的“芯”動(dòng)能。
超高精密加工當屬半導體芯(xīn)片的(de)集成電路製(zhì)造行業
01-20-2025
