9月10日,中国半导体材料创新发展大会在宁波北仑正式召开,上海新昇半导体执行副总裁费璐博士在演讲中指出,目前中国有14家公司官宣介入300mm大硅片产业,总数量超过目前世界300mm硅片公司数。这些公司规划的总月产能为692万片,高于目前世界总产能。
费璐指出,1976年到2018年的42年间增长了168倍,全球集成电路销售额从29亿美元上涨到了4703亿美元,年复合增长率为12.8%。其中增长最快的两个阶段分别由电脑和手机来驱动。
费璐表示,硅片仍然在半导体材料中占据主导地位,而90%以上的芯片和传感器是基于半导体单晶硅制成。目前300mm大硅片的月产能为650万片,而且随着Fab数量的增长,大硅片产能必将持续增长。
费璐进一步指出,大硅片生产技术包含拉晶、切、磨、抛和外延,步骤看似简单,但需要考虑的参数非常多,工艺工程师每天都要顾及到这些参数。硅片的核心技术是一个挑战极限的过程,费璐表示,这主要体现在四个方面:晶体生长、表面洁净、片内平整和消除金属/杂质。
关于国内大硅片的现状,费璐透露,目前中国有14家公司官宣介入300mm大硅片产业,总数量超过目前世界300mm硅片公司数。这些公司规划的总月产能为692万片,高于目前世界总产能。
这些公司资方各异,有大基金、国资、地方政府资金、国家项目资金,也有外资、私企和市场资本。费璐表示,这些公司规划的产能太高,实现起来可能没有那么容易。
最后,费璐还介绍了上海新昇半导体的现状。作为第一家国产大硅片量产企业,新昇现有月产能已经达到了10万片,现有产房可容月产能为30万片,现有厂区可建月产能为60万片,扩建用地可达100万片/月产能。费璐表示,新昇要实现300mm国产大硅片从“0”到“1”的跨越,不断提高产品的深度和广度,满足客户需求。
中国科学院微电子研究所所长叶甜春表示,中国集成电路产业要从高速发展转向高质量发展。叶甜春表示,过去十年半导体行业的发展日新月异,半导体材料产业没有用户的支持是做不起来的,集成电路本身是一个运行成本极高的制造业,在产业链一轮一轮的转移中,本土供应链建起来能降低整体运行成本,这对行业是一个大的贡献。
叶甜春指出,本土半导体材料的产品自给率目前只有25%左右,面对新的机遇需要做好以下四个方面:
一、克服挑战,并迎接新的挑战,总体来说整个行业都是如此。
二、要从高速发展向高质量发展转变,关键材料品种要逐渐建立起来。
三、与用户更加紧密的结合,同用户一起为新产品的开发作出贡献。
四、半导体材料企业的规模很小,要发展起来需要通过资源整合,形成若干大企业来支撑产业。
台积电(南京)有限公司微影工程部副处长陈盈傑表示,先进工艺对于原物料就近供应的需求正变得越来越高,大陆半导体材料的机遇已经来到。
陈盈傑指出,台积电追逐先进制程的脚步不会停,研发工程师超过5000人,去年在新产品研发方面投入超过了28亿美元。
陈盈傑表示,追求卓越质量之道的源头就是原物料,半导体制程中如果半导体材料中的金属离子和其他聚合物产生聚合,就会变成杂质。如此一来,制程缺陷就会变多,所以不纯物ppt万亿分之一的时代已经来临。
从8英寸到12英寸,半导体原物料从200多项增加到了300多项,但制程规格大幅减缩。陈盈傑强调,这对就近供应的需求将会越来越高,不只是关乎价格的原因。
陈盈傑表示,台积电将品质控管延伸到了供应商端,发现关键原物料如果能够就近生产,那么运输和存放所消耗的时间就更少,聚合效应就会得到很好的控制。混合酸和光刻胶等材料从生产到使用的时间很短,就近供应从成本等方面来说都是最好的选择。
最后,陈盈傑呼吁,未来有更多资源,投入到高规格的晶圆制造材料研发,来支撑高端集成电路制造。
工信部电子信息司处长王威伟在致辞中指出,中国半导体材料的短板很多,但更危险的是长板太少。
王威伟表示,在5G、AI带动下,本土半导体基础产业有了较快发展和很大的发展空间。由于半导体材料处于上游,在产业高速发展中还有很多工作要开展。在紧张的国际贸易下,应对半导体材料发展,找出发展模式很关键。
王威伟指出,近年来半导体材料产业取得了长足的进步,涌现了一批优秀的企业。溅射靶材和抛光液等产品已经有了很优秀的产品。工信部电子司作为管理部门,并不知道半导体材料产品各项数据有多好,但有用户在用就肯定是好的。国产半导体材料卡脖子攻坚点较多,产品品质一致性和稳定性较差,企业管理水平和运行状态较低,产业人才结构也极需优化。
对于本土半导体材料,王威伟谈到了三点思考:
第一,立足于当前的发展,坚持创新,加强自主研发,同时主动拥抱世界。要让创新和开放这两条腿齐头并进。
第二,要通过产业的思维来谋篇布局,材料产业的发展不仅需要考虑人才,还有很多方面。要通过立体的思考,从模式上突破来解决半导体材料发展的瓶颈问题。
第三,给下游客户配套的骨干企业,需要借助国家大力发展半导体的东风,借用社会资本和当地政府等相关力量,进一步拓宽发展思路,借鉴成功企业的发展模式,来尽快发展。中国半导体产业目前短板太多,但更危险的是长板太少,希望本土骨干企业能够尽快把长板拉长。