Recentemente, a 11ª Reunião Anual de Equipamentos Semicondutores foi inaugurada em Wuxi, o subfórum da conferência "Novos dispositivos e novos processos para promover a inovação e desenvolvimento de novos materiais e novos equipamentos Fórum" foi realizado no mesmo dia, após o qual o "upstream e o link downstream de acoplamento de oferta e demanda" foi mantido. Os convidados apresentaram a aplicação da inteligência artificial na pesquisa e desenvolvimento de materiais semicondutores; Ao mesmo tempo, no processo de promoção da localização, a indústria de semicondutores realizou uma cooperação aprofundada na cadeia de abastecimento, formou um banco de dados e formou uma ligação eficaz desde o design, testes até a industrialização e acelerou a inovação subjacente de "jam neck " tecnologia, como equipamentos e materiais.

Ai acelera pesquisa e desenvolvimento de semicondutores

A inovação de materiais promoveu o desenvolvimento vigoroso da indústria de chips. De acordo com a análise de instituições internacionais de autoridade, os materiais contribuem com mais de 60% para a inovação da indústria de circuitos integrados. Em 2022, o tamanho do mercado global de materiais de circuitos integrados atingiu US$ 69,8 bilhões, e a China ficou em segundo lugar, com um tamanho médio de mercado anual de US$ 13 bilhões e uma participação de mercado de 19%.

Feng Li disse que o desenvolvimento de materiais impulsionou cerca de dez vezes a indústria de chips, bem como dezenas de vezes o mercado de sistemas de aplicação, mas a taxa atual de localização de materiais semicondutores é de cerca de 25%, dos quais, o gás a granel, localização alvo a taxa é alta, em comparação com o fotorresiste, a placa de máscara e outras taxas de localização são baixas.

Com a atualização do chip de uma estrutura plana para uma estrutura tridimensional, novos dispositivos e novos processos estão promovendo a inovação de materiais, e as poderosas capacidades da inteligência artificial na análise de dados e aprendizado de máquina podem acelerar o processo de triagem e design de materiais, reduzindo assim significativamente o ciclo e o custo de pesquisa e desenvolvimento, e também ajudará na pesquisa, desenvolvimento e inovação de materiais semicondutores nacionais.

Segundo relatos, atualmente, a biblioteca de litografia computacional cuLitho desenvolvida pela NVIDIA tem sido aplicada a equipamentos semicondutores internacionais, fabricantes de semicondutores, etc., para acelerar o design de chips e o desenvolvimento da produção do processo de 2 nanômetros; A LAM Research acelerou a gravação profunda de silício cristalino por meio de inteligência artificial, e a IBM também usou inteligência artificial para realizar triagem reversa de materiais, design de materiais personalizados e industrialização.

Feng Li disse que o Instituto de Materiais de Circuitos Integrados de Xangai usou inteligência artificial para acelerar o projeto do processo e melhorar a eficiência da pesquisa e desenvolvimento no cálculo do material de polimento, no design do material correspondente ao substrato fotolitográfico e na seleção do material dopante do filtro.

Segundo relatos, o Instituto de Materiais de Circuitos Integrados de Xangai usa cálculo de materiais em escala cruzada e combina dados experimentais para formar um banco genético de materiais de circuito integrado; Em março de 2023, foi estabelecido o Consórcio de Inovação em Materiais de Circuitos Integrados.

"O banco de dados é um dos três principais elementos da inteligência artificial, ainda superior ao poder de computação e aos algoritmos", Feng Li destacou que, ao criar um consórcio de inovação material, coletar um grande número de dados de pesquisa e desenvolvimento e acelerar a pesquisa e processo de desenvolvimento por meio de aprendizado de máquina, modelagem analítica e outros meios.

A fabricação de ponta exige inovação em materiais e equipamentos

Com o desenvolvimento de chips analógicos, semicondutores compostos e MEMS (sistemas mecânicos eletrônicos), a localização de equipamentos e materiais de circuitos integrados enfrenta novos desafios e oportunidades.

Liu Yunfeng, centro estratégico de produtos da Yuexin Semiconductor, disse que embora a indústria de semicondutores da China tenha feito algum progresso na localização, ainda existe uma certa lacuna na área de equipamentos semicondutores. No que diz respeito ao processo de fabricação do chip analógico, equipamento de gravação profunda de silício, equipamento de enchimento de alta proporção, equipamento de capacitor de isolamento de ultra-alta tensão, máquina de implantação de íons, equipamento de epitaxia de germânio, bem como alguns gases especiais, fotorresistente, etc. ., também dependem de importações.

A Yuexin Semiconductor também está promovendo ativamente o processo de localização, layout aprofundado na área de eletrônica automotiva, guiado pela aplicação de terminais automotivos, e estabelecendo cooperação estratégica com vários fabricantes de automóveis para criar um modelo de ligação desde a fabricação de chips até toda a máquina. De acordo com o planejamento da capacidade de produção de semicondutores da Yuexin, a capacidade total de produção de Yuexin I e II de 45.000 peças foi totalmente colocada em produção, e a terceira fase será lançada no primeiro trimestre de 2024, e Yuexin formulou a taxa de localização de equipamentos em cada etapa. Atualmente, a Yuexin alcançou mais de 50% no lado dos materiais e a meta de localização do lado dos equipamentos atingiu 40%.

No campo dos semicondutores compostos representados pelo carboneto de silício, a procura por inovação em equipamentos e materiais de alta qualidade está a aumentar.

He Zhonghe, diretor do Departamento de Desenvolvimento e Avaliação de Tecnologia de Fabricação da Shanghai Jita Semiconductor Co., LTD., introduziu que, atualmente, o principal custo da indústria de carboneto de silício ainda está concentrado no final do material. A fim de melhorar a produção e a eficiência, a indústria começou a experimentar métodos de corte a laser e preparação de folhas compostas de carboneto de silício para aumentar a produção, e o processo correspondente apresentou demandas por equipamentos de corte a laser, tecnologia e equipamentos de ligação e desconexão de camadas atômicas.

"2023 é o avião que a tecnologia MOSFET começou a canalizar o nó de conversão MOSFET", disse He Zhonghe, inovação na estrutura do dispositivo de carboneto de silício, você precisa usar gravação de plasma de alta densidade, tecnologia ALD (deposição de camada atômica) para resolver os problemas do processo, pedindo equipamentos nacionais, materiais e outros fabricantes superam ativamente.

MEMS avançados também impõem demandas inovadoras a equipamentos e materiais de circuitos integrados.

Wang Shinan, especialista técnico chefe do Instituto de Materiais de Circuitos Integrados de Xangai, destacou que, em comparação com os circuitos integrados, o MEMS tem características mais diversificadas, personalizadas, complexas e outras, e a capacidade de produção de cada dispositivo é limitada, então a flexibilidade e a tolerância do equipamento é alta. Além disso, no processo de fabricação de MEMS, o processamento de substratos frágeis, o processamento de estruturas de alta proporção e o controle da uniformidade da espessura do filme precisam ser resolvidos, o que requer a estabilidade e consistência de equipamentos e materiais, bem como software de suporte .

Wang Shinan sugeriu que os fabricantes de equipamentos possam acompanhar a demanda, aderir à inovação contínua, investir mais na etapa de verificação do produto e obter mais dados para melhorar ainda mais a qualidade e a estabilidade do produto.

A cadeia industrial acelera a inovação na base

No contexto da atual escalada de risco da cadeia de abastecimento, os fabricantes nacionais de equipamentos e materiais semicondutores têm estado intimamente ligados à cadeia industrial e aos fornecedores, estendendo a cadeia de inovação aos campos da camada básica, como peças e produtos básicos. materiais.

Lu Zhipeng, vice-presidente da Tuojing Chuangyi (Shenyang) Semiconductor Co., LTD., destacou que, para manter a segurança da cadeia de abastecimento, Tuojing não se comprometeu apenas com o desenvolvimento de novos equipamentos semicondutores nos últimos anos, mas também se concentrou na localização de componentes essenciais para melhorar a estabilidade da cadeia de abastecimento. Segundo relatos, a localização de componentes principais da Tuojing cobre 13 categorias e dezenas de fases de produtos, e a taxa de localização dos equipamentos de produção em massa da empresa pode chegar a 90%, e a taxa de localização de novos projetos de pesquisa e desenvolvimento é maior.

"Ao desenvolver componentes principais, nossos produtos precisam não apenas atender funcionalmente às necessidades do equipamento, mas também focar na repetibilidade, qualidade e confiabilidade a longo prazo." Lu Zhipeng disse que a empresa trabalha em estreita colaboração com os fornecedores em toda a cadeia de abastecimento para estabelecer um sistema de controle de qualidade consistente. Além disso, na fase de desenvolvimento e design, Tuojing discutirá de perto as especificações do produto, funções, confiabilidade e outros indicadores com os parceiros, desde o projeto até os custos de desembarque da produção em massa, para alcançar um "ganha-ganha" e melhorar o teste link, preste atenção ao controle de qualidade na produção em massa no processo de industrialização, melhore a confiabilidade dos produtos nacionais e outros indicadores.

Como fornecedor nacional de alvos de pulverização catódica pura, a Jiangfeng Electronics expandiu-se de materiais eletrônicos para peças de precisão de semicondutores e materiais de núcleo relacionados. Em 2018, a empresa estabeleceu uma divisão de peças, que hoje forma seis bases de produção para mais de 700 equipamentos e uma equipe de fabricação de 1.600 pessoas, atendendo cerca de 120 clientes de produção.

Bian Yijun, vice-gerente geral da Jiangfeng Electronics, disse que desde 2016, os Estados Unidos e o Japão atualizaram o controle dos semicondutores da China, o que intensificou a pressão sobre a cadeia de abastecimento doméstica e promoveu ainda mais a localização de peças na China. Atualmente, a taxa de localização de peças mecânicas chega a mais de 50%, e em outras áreas como a óptica, a taxa de localização é baixa e também tem grande potencial de desenvolvimento.

"A essência das peças ou para resolver o problema dos materiais-chave", disse o vice-gerente geral da Jiang Feng Electronics, Bianyi Jun, Jiang Feng Electronics posicionando-se como um papel de "fabricante de localização", a empresa no layout de peças, mas também no layout da localização das principais matérias-primas, esperando começar pelas peças, de montante para jusante, para apoiar totalmente a cadeia de abastecimento local.

A cadeia industrial do Delta do Rio Yangtze está profundamente integrada

Como uma cidade chave para o desenvolvimento de circuitos integrados no país, a indústria de semicondutores na região do Delta do Rio Yangtze começou a contribuir e cooperar com os recursos a montante e a jusante do cadeia industrial.

Nesta conferência, Guo Yiwu, secretário-geral da Associação da Indústria de Circuitos Integrados de Xangai, apresentou em seu discurso que a Associação da Indústria de Circuitos Integrados de Xangai está comprometida em promover a integração profunda da região do Delta do Rio Yangtze, acelerando o desenvolvimento da indústria de semicondutores, prestando especial atenção à integração dos recursos a montante e a jusante da cadeia da indústria de circuitos integrados, promovendo a partilha e a cooperação, e apelando a todos os lugares para desempenharem a dotação de recursos, assumindo a aplicação como liderança. Construir conjuntamente uma ecologia de cadeia de abastecimento segura e resiliente.

Segundo as estatísticas, em 2022, a escala da indústria nacional de circuitos integrados ultrapassou 1,2 trilhão de yuans, um aumento de 14,8%, enquanto a região do Delta do Rio Yangtze atingiu mais de 750 bilhões de yuans, um aumento de 18%, representando mais mais de 60% do país. Xangai responde por 22,3% do total. Ele também apresentou as conquistas das empresas de equipamentos e materiais IC de Xangai nos equipamentos de linha de frente e de retaguarda, e enfatizou a importância do desenvolvimento coordenado a montante e a jusante.

"De janeiro a junho deste ano, a indústria de equipamentos de circuitos integrados de Xangai continuou a crescer", Guo Yiwu destacou que, embora a maioria dos segmentos de semicondutores tenha visto um declínio nas vendas, os equipamentos e materiais continuaram contrariando a tendência, alcançando vendas de quase 15,4 bilhões, um aumento de 27,3%.

Qin Shu, secretário-geral da Associação da Indústria de Semicondutores de Jiangsu, disse que Wuxi, como um dos importantes pontos de partida da indústria nacional de circuitos integrados, fortaleceu continuamente a construção da cadeia da indústria de circuitos integrados, focada no fortalecimento dos elos principais, e alcançou conquistas notáveis ​​ao longo de quase 40 anos de desenvolvimento.

De acordo com as estatísticas, a cadeia da indústria de circuitos integrados Wuxi alcançará um valor de produção de 209,152 bilhões de yuans em 2022, um aumento de 15,2%. A província de Jiangsu também manteve um forte crescimento no projeto de circuitos integrados, fabricação, testes fechados e outros aspectos da receita de vendas, representando 26,5% da escala nacional, especialmente a indústria de testes fechados de Jiangsu representou mais da metade da escala nacional.

Qin Shu também enfatizou a importância da integração do Delta do Rio Yangtze e disse que o Delta do Rio Yangtze precisa padronizar o nível dos países desenvolvidos no mundo e as principais necessidades estratégicas nacionais, acelerar a divisão regional do trabalho e a cooperação em tecnologia e inovação de processos, romper o problema do "jam neck" na construção do sistema da cadeia de suprimentos da cadeia industrial e promover a indústria de circuitos integrados, especialmente o desenvolvimento de novos equipamentos e novos materiais a um novo nível.

No final do fórum, a Associação da Indústria de Circuitos Integrados de Xangai e o Consórcio de Inovação de Materiais de Circuitos Integrados organizaram a "reunião de correspondência de oferta e demanda upstream e downstream", 7 dos principais fabricantes nacionais de wafers, embalagens e testes, empresas de equipamentos e plataformas e mais de 50 equipamentos, materiais, empresas de peças, "acoplamento presencial de oferta e demanda no local, cadeia de suplementos de cadeia forte ponto a ponto", A conferência de matchmaking construiu canais de interfuncionamento upstream e downstream para fabricantes de semicondutores para ajudar as empresas a alcançar trocas e cooperação, pedidos de colheita, fortalecimento da colaboração de produtos e apoio à aquisição.