超高精密(mì)加工當屬半導體芯片的集成電路製造行業
超(chāo)高精(jīng)密加(jiā)工(gōng)確(què)實當屬半導體芯片的集成電路製造行業。該行業對加工(gōng)的精度和表(biǎo)麵質量有著極高的要求(qiú),通常(cháng)需要達(dá)到納米級別,以確保芯片的性能和可靠性。在集成電路製造過程中,涉及到多(duō)個關鍵環節,如光刻、蝕刻、離子(zǐ)注入等,這些環節都(dōu)需要采用超高精密加(jiā)工技術來(lái)實現。
例如,中芯(xīn)國際作為全球領先的集成電路晶圓代工企業之一,專注於提供從0.35微米到先進製程的芯片代(dài)工服務,其在高端芯片製造的精度和效率方麵表現卓(zhuó)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(xīn)片製造行(háng)業中的重要地位。
此外,華虹公司、晶合集成等企業也在特色工藝晶(jīng)圓代工和(hé)先(xiān)進製程工藝方麵不斷突破(pò),為半導體芯(xīn)片製造行業提供了(le)重要的技術支持和產能(néng)保(bǎo)障34。這些企業的成功實踐進一步證明了超高精密加工在半導體芯片製造行業中的不可或缺性。
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本報記者賈麗
自動化機械臂在(zài)晶圓表麵(miàn)精準地塗布光刻膠,並將其送入光刻機中進行案轉移。接著,經過一係列的蝕刻、摻雜、蒸鍍(dù)等工藝製程,一個個包含了微小而複雜電路的晶粒逐漸成形於晶圓之上。每個(gè)晶(jīng)粒經過切(qiē)割、封裝與嚴格測試形成了最終的(de)芯片,與外部器件等一同構成了複雜而精密的集成電路。
在采用了無塵室的晶(jīng)圓廠車間內部,穿著特殊(shū)防塵服的技術人員在各個工作站之間穿梭,他們(men)操作著複雜的機器,每一步都精確(què)到微(wēi)米級別。這是記(jì)者於日(rì)前在泉州半(bàn)導體高新區芯片生產車間看到的景象(xiàng)。
新時代,對集成電路產業發展提出了新要求。黨的二十屆三中全會審議通過的《中共中央關於(yú)進(jìn)一步全麵深化改革、推進中國式(shì)現代化的決定》(以下簡稱(chēng)《決(jué)定》)提(tí)出,抓緊打造自主(zhǔ)可控的產業鏈供應鏈,健全強化集成電路、工業母機、醫療裝備、儀器儀表、基礎軟件、工業(yè)軟件、先進材料等重(chóng)點產業鏈發展體製(zhì)機製,全(quán)鏈條推進技(jì)術攻關、成果應(yīng)用。
作為信(xìn)息技術領域的“心髒”,集成電路產業在我國“遍地開(kāi)花”,高性能集成電路(lù)(IC)已成為推動產業變革的核心力量,更是點(diǎn)燃產業發(fā)展新引擎的關鍵火種。此次,記者深入芯片製造、封裝等(děng)多個(gè)產業鏈環節進行調研,以期呈現一個全麵而深入的集成電路產業景,並探尋集成電路如何成為科技創新(xīn)發展及新(xīn)質生產力激發的強大引擎,以(yǐ)及逆勢突圍的破局之法。
產(chǎn)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(zhuāng)測試及設備材料等領域。由沙子到包羅(luó)萬象的精密高性能芯片,集(jí)成電路鏈長且複雜。點沙成晶,方寸間造天地。
目前,中國集成電路已經形成了較(jiào)為完善的產業鏈,成為全球市場的重要力量,不僅在中央(yāng)處理器、通信SoC等部分關鍵芯片領域取得突破,而且在RISC-V(開源指令集)架構(gòu)等新興領域,實現了快速發展;在模擬、功率、存(cún)儲、邏輯計算等領域,也在持續拓展成熟可靠的芯片產品。
“我國集成電路產業結構日趨完善,正在進一步完善體製機製、加強知識產權全鏈條保護,支(zhī)持企業強化技術攻關。”上海市(shì)集成電(diàn)路行業協(xié)會秘書長郭奕武表示。
集成電路企業也在向“新”而行。其中(zhōng),以華為海思、海光(guāng)信息、龍芯中科等為代表的芯片設計企業(yè),中微半導體、上(shàng)海(hǎi)微電子等設備企業,中芯國際、華虹(hóng)公司等製造封測企業(yè)均向世界展示了(le)強大的技術實力和發展韌勁。三安(ān)光電(diàn)等企業(yè)正在加快化合(hé)物(wù)集成電路與碳化矽半(bàn)導體前沿材料領域的科技攻關與探(tàn)索。利普思、中科芯等一批“獨角獸”集聚在(zài)第三(sān)代功率(lǜ)半導體封裝技術、超大規模集成電路等(děng)關鍵領域,勇立潮頭。
國家(jiā)統計局近日發布的最新數(shù)據顯示,2024年上半(bàn)年,我國集成電路產品的產量同比增長了28.9%。中國(guó)半導體行業協會數據顯示,2023年我國集成電路產業銷售(shòu)規模約為1.2萬億元,同比(bǐ)增長2.3%。另(lìng)據海關總署發布的數據顯(xiǎn)示,今年前7個月,我國集成電(diàn)路出口6409.1億元,同(tóng)比增長25.8%。
“科技(jì)創新(xīn)是發展新質生產力的核心要素,而高性能(néng)集成電路正(zhèng)是這一創新的集中體(tǐ)現。采用新一代先進封(fēng)裝技術、進一(yī)步提升功能(néng)密度、推(tuī)進新一代半(bàn)導體材料應用等成為高性能集成電路的研究方向。”元禾半導體科技有限公司首席專家李科奕在接受《證券日報》記者采訪時表示,集成電路(lù)行業正在成為經濟發展的新引(yǐn)擎。
上市公司爭當主力軍
我國集成電路產業發展勢頭良好(hǎo),但與國際頂尖水平相比仍有差距。目前,在高端(duān)設(shè)備、EDA(電子設計自動化)軟件、光(guāng)刻膠等領(lǐng)域較為依賴進口(kǒu),製約我國集成電路走向更先進工藝製程。此外,部分技術與材料被限製,封測等(děng)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(zhì)後、技術突破(pò)轉化難等問題逐步凸(tū)顯。
《決定》高度強調自主創新的重(chóng)要性,強調“健全提升產業鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平製度”。中國工程院(yuàn)院士鄧(dèng)中翰表示,隻有掌握(wò)了核心技術,才(cái)能(néng)真正實現國家的長遠發展。
李科(kē)奕(yì)認為,我國在集成電路關鍵領域的發展重點(diǎn)是補齊產業短板、加大生態構建(jiàn)、做強產業(yè)集群,積極推進(jìn)產業鏈補鏈延鏈強鏈,重點布局基礎設備、關鍵材料(liào)以及先進封裝(zhuāng)成套工藝等領域的技術創(chuàng)新,以國產化、自主化保障供應(yīng)鏈安全與穩定的同時,通過增強與全球集成(chéng)電路產業(yè)鏈的合作、互補和融合,推動中國集成電路產業邁向全球市場(chǎng)。
在政策指導下,多地在集(jí)成(chéng)電路領域動(dòng)作(zuò)不(bú)斷,多措並舉促發展。近日,無錫等地召開集(jí)成電路產業相關工作推進會,推進全產業鏈協同發(fā)展。7月26日,上海三大先導產業母基金正式啟動(dòng),其中集(jí)成電(diàn)路產業母基金資金(jīn)規模為450.01億元,位居第一(yī)。
產業的發(fā)展,離不(bú)開(kāi)資金的護航。除了產業基金的落地外,今年以來,VC/PE等積極湧入集成電(diàn)路領域(yù),為初創企業(yè)和創新項目提供資金(jīn)支(zhī)持。據天(tiān)眼查數據統計,2024年前7個月,集成電路行業共計發生200餘次融資事件。
“資金投入應更有針對性(xìng),標的可以選擇具(jù)備硬(yìng)科技、潛力大、強長板、補短板等性質的企業。各地還需要做好統(tǒng)籌規劃,考(kǎo)慮長期投入與布局,發展耐心資本。”首都企業改革與發展研究會理事肖旭對《證券日報》記者表示。
中國人民大學商法研(yán)究所所長劉俊海對《證券日報》記者(zhě)稱,各地應運用市場化與法治化(huà)等手段促(cù)進產業鏈及體製機製(zhì)創新,並加強相關項目的監管及知識產權的保護。
當(dāng)下,我國(guó)多家上(shàng)市公司已經成(chéng)為集成電路“硬科技”發展的主力軍,並正在進行(háng)關鍵環節突破及前沿技術研究(jiū),推(tuī)進延鏈補鏈強鏈。
安路科技是國內(nèi)集成(chéng)電路領域首批具備28nm FPGA(現場可編程門陣列)芯片設計和量產能力的企業之一。安路科(kē)技總(zǒng)經(jīng)理文華武在接(jiē)受《證券(quàn)日報》記者采訪時表示:“FPGA因其靈活性和高性能,正逐步成為網絡通信、消費電子等前沿科技領域的核心驅動力。公司在技術和(hé)產品攻(gōng)關方麵取得(dé)突破,並不斷開拓汽車電子等新興市場,推動高性能(néng)集成電路產業的高質量發展。”
甬矽電子布局先進封裝相關領域,公司相關負責人對記(jì)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製程桎梏的重要技術方案。公司將通過募投等方式提升先進晶圓級封裝領域的研發能力、加快技術儲備產業化進度。”
通用計(jì)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程高層人士在與記(jì)者交流時透(tòu)露:“AI帶來(lái)智能算力需求暴增,當前萬卡智算集群(qún)已(yǐ)經是AI訓(xùn)練主戰場上的入場券。集成(chéng)電(diàn)路產業(yè)特別(bié)是(shì)GPU芯片領域,正迎來前所未(wèi)有的發展機遇。摩爾線程正與多個(gè)合作方共(gòng)建智算中心,持續推進國產化智(zhì)算體係的建設。”
巨量產業空(kōng)間(jiān)待(dài)激活
企(qǐ)業(yè)在高性能(néng)集成電路領域的(de)持續探索,也正為我國未來的科技之爭(zhēng)構築底氣,並展現出巨量產業空間。
隨著人工智能技術(shù)滲透、雲計算(suàn)加速向泛在計算發展,國內企業與科研院所也在加速(sù)推進芯、光、智、算(suàn)的融合應用。其中,高性能集成電路以其強大的數據處理能力和高效能低功耗(hào)特性,在智(zhì)能製造、智慧城市、遠程(chéng)醫(yī)療等新興領域廣泛應用,市場需求(qiú)不斷提升。
例(lì)如,在新能源汽車智能(néng)化發展的過程(chéng)中,功率半導(dǎo)體等需求(qiú)量大幅增加。據行業人士透露,目前,平均每一輛新能源汽車所用芯片就(jiù)能消耗掉1片8英寸晶圓產能。
同時,中國芯片(piàn)製造供給能力和需求有較大(dà)距離。目前國產(chǎn)芯片(piàn)自給率仍有大幅提升空間,中國在半導體產業鏈的自主可控進程仍待提(tí)速。
“我國各方應重視並瞄準(zhǔn)人工智能帶來的(de)先進計算、存儲和存算融合、高速互聯等領域的產業機遇,特別是在新(xīn)一代CoWoS(2.5D/3D)封裝技(jì)術、玻璃基板、AI專用芯(xīn)片等(děng)領域的(de)創新熱點。另外,目前行業(yè)內存在大量的整合和並購(gòu)的機會,例如(rú)EDA、光刻(kè)膠、芯(xīn)片設計等領域。”李科(kē)奕說。
邁睿資產管理有限公司(sī)首席(xí)執行官王浩宇認為,中國集(jí)成電(diàn)路產業需要利用(yòng)中國(guó)市(shì)場崛起的優勢,開辟新賽道,推動產業的再全球化。
小器(qì)件,大未來。隨著5G、大數據、人工智能等技術的深度融合,高性能集成電路將迎來(lái)更(gèng)加廣闊(kuò)的發展空間,也將成為新(xīn)質生產力的“芯(xīn)”動力,推動我國科技產業向高質量發展加速邁進。
鑄“芯”力迎未來(lái)
賈麗
中流擊水、浪遏飛舟,中國集成電路行業敢為人先、耕耘不輟(chuò),在小小的芯片(piàn)上鑄造起巍然巨廈,推動(dòng)了產業鏈的整體發展,也帶動了全球新興產業的崛起。如今,我國集成電路產(chǎn)業仍在創新路上不懈探索,致力於實現自主可控,讓其成為高水平科技自立自強、新質生產力蓬(péng)勃發展的強“芯”力。
當前,集成電路產業所麵臨的機遇與挑戰並存。要(yào)在這一領(lǐng)域實現真正的全麵突破,各方必須緊密合(hé)作,形成合力,才能奮楫趕超。
首先,準發力、精引資。隨著人工智能、數(shù)據(jù)中心等(děng)領域發展,市場對高性能集成電路的需求激增,產業資本紛紛湧入,但在關鍵領域的研發、規模化投入卻嚴重不(bú)足。設備(bèi)與材料是製約產業發(fā)展的主要瓶頸。因(yīn)此,各地要找(zhǎo)準發力點,在核心領域精準、合理引(yǐn)資“澆灌”,確保產業穩健發展。
我國各地集成電路相關政策(cè)也應有所(suǒ)聚焦,有的放矢,可以通過對相關核心領域進行單項扶持,將功能整合、企業協同、鼓勵並購作為支持方向,激發企業主(zhǔ)動性,強化產業(yè)鏈供應鏈韌性。
其次,聚“新”力、育(yù)硬(yìng)核。在國家方向(xiàng)明確、政策明晰的背景下,各關鍵環節的科研機構及龍頭企業可(kě)以聯合進行深度研發,派遣工程師集中研究,在芯片生(shēng)產工藝、精(jīng)密加工設備、新材料探索等方麵不斷取得突破,開展全(quán)國範圍內的科技大協作,聚焦自(zì)主可控攻堅克難,並形成共(gòng)享機製,促進成果真正有效轉化為新質生產力。產業鏈(liàn)各方也要堅持研發投入策略,培育出若幹硬(yìng)核能力,從而構建難以被逾(yú)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路(lù)市場之一。今年(nián)以來,多家上市公司積極布局海外市場,在集成電路晶圓代(dài)工、設計與IP支(zhī)持、光掩模製造等(děng)領域加速(sù)“走(zǒu)出去”,在(zài)高性能(néng)集成電(diàn)路及前沿材料等領域“引進來”,促進內外貿一體化、產業鏈上下遊協同。我國集成電路產業對外需(xū)跑出貿易“加速度”,對內則應發揮產(chǎn)業新引擎作用,提升核心競爭力。
集成電路產業的高(gāo)質量發展不會一蹴而就,需要靜下心來,厚積薄發,方能在砥礪前行中迎來更為長足的進步,為發展新(xīn)質(zhì)生產(chǎn)力(lì)注入更為(wéi)強大的(de)“芯”動能。
超高精密加工(gōng)當(dāng)屬半導體芯片的(de)集成電路製造行業
01-20-2025
