Recientemente, se inauguró en Wuxi la 11ª Reunión Anual de Equipos Semiconductores, el mismo día se celebró el subforo de la conferencia "Nuevos dispositivos y nuevos procesos para promover la innovación y el desarrollo de nuevos materiales y nuevos equipos". y se realizó el enlace de acoplamiento de oferta y demanda downstream. Los invitados presentaron la aplicación de la inteligencia artificial en la investigación y desarrollo de materiales semiconductores; Al mismo tiempo, en el proceso de promoción de la localización, la industria de semiconductores ha llevado a cabo una cooperación profunda en la cadena de suministro, ha formado una base de datos y ha formado un vínculo eficaz desde el diseño, las pruebas hasta la industrialización y ha acelerado la innovación subyacente de "jam neck". " tecnología como equipos y materiales.

Ai acelera la investigación y el desarrollo de semiconductores

La innovación de materiales ha promovido el vigoroso desarrollo de la industria de chips. Según el análisis de instituciones internacionales autorizadas, los materiales contribuyen más del 60% a la innovación de la industria de los circuitos integrados. En 2022, el tamaño del mercado mundial de materiales de circuitos integrados alcanzó los 69.800 millones de dólares, y China ocupó el segundo lugar, con un tamaño de mercado anual promedio de 13.000 millones de dólares y una cuota de mercado del 19%.

Feng Li dijo que el desarrollo de materiales ha impulsado aproximadamente diez veces la industria de chips, así como decenas de veces el mercado de sistemas de aplicaciones, pero la tasa de localización actual de materiales semiconductores es de aproximadamente el 25%, de los cuales, el gas a granel, apunta a la localización. La tasa es alta, en comparación con el fotorresistente, la placa de máscara y otras tasas de localización es baja.

Con la actualización del chip de una estructura plana a una estructura tridimensional, nuevos dispositivos y nuevos procesos están promoviendo la innovación de materiales, y las poderosas capacidades de la inteligencia artificial en el análisis de datos y el aprendizaje automático pueden acelerar el proceso de selección y diseño de materiales. reduciendo así significativamente el ciclo y el costo de investigación y desarrollo, y también ayudará a la investigación, el desarrollo y la innovación de materiales semiconductores nacionales.

Según los informes, en la actualidad, la biblioteca de litografía computacional cuLitho desarrollada por NVIDIA se ha aplicado a equipos de semiconductores internacionales, fabricantes de semiconductores, etc., para acelerar el diseño de chips y el desarrollo de producción del proceso de 2 nanómetros; LAM Research ha acelerado el grabado profundo de silicio cristalino mediante inteligencia artificial, e IBM también ha utilizado inteligencia artificial para llevar a cabo el cribado inverso de materiales, el diseño de materiales personalizados y la industrialización.

Feng Li dijo que el Instituto de Materiales de Circuitos Integrados de Shanghai ha utilizado inteligencia artificial para acelerar el diseño de procesos y mejorar la eficiencia de la investigación y el desarrollo en el cálculo de materiales de pulido, el diseño de materiales de coincidencia de sustratos fotolitográficos y la selección de materiales de dopaje de filtros.

Según los informes, el Instituto de Materiales de Circuitos Integrados de Shanghai utiliza cálculos de materiales a escala cruzada y combina datos experimentales para formar un banco de genes de materiales de circuitos integrados; En marzo de 2023 se creó el Consorcio de Innovación de Materiales de Circuitos Integrados.

"La base de datos es uno de los tres elementos principales de la inteligencia artificial, incluso superior a la potencia informática y los algoritmos", señaló Feng Li, al establecer un consorcio de innovación material, recopilar una gran cantidad de datos de investigación y desarrollo y acelerar la investigación y proceso de desarrollo a través del aprendizaje automático, modelado analítico y otros medios.

La fabricación de alta gama exige innovación en materiales y equipos

Con el desarrollo de chips analógicos, semiconductores compuestos y MEMS (sistemas mecánicos electrónicos), la localización de equipos y materiales de circuitos integrados enfrenta nuevos desafíos y oportunidades.

Liu Yunfeng, centro de productos estratégicos de Yuexin Semiconductor, dijo que aunque la industria de semiconductores de China ha logrado algunos avances en la localización, todavía existe una cierta brecha en el campo de los equipos de semiconductores. En lo que respecta al proceso de fabricación del chip analógico, equipos de grabado profundo de silicio, equipos de llenado de alta relación de aspecto, equipos de condensadores de aislamiento de voltaje ultra alto, máquinas de implantación de iones, equipos de epitaxia de germanio, así como algunos gases especiales, fotoprotectores, etc. ., también dependen de las importaciones.

Yuexin Semiconductor también está promoviendo activamente el proceso de localización, diseño en profundidad en el campo de la electrónica automotriz, guiado por la aplicación de terminales automotrices, y estableciendo una cooperación estratégica con varios fabricantes de automóviles para crear un modelo de vinculación desde la fabricación de chips hasta toda la máquina. Según la planificación de la capacidad de producción de semiconductores de Yuexin, la capacidad de producción total de Yuexin I y II de 45.000 piezas se ha puesto en producción por completo y la tercera fase se lanzará en el primer trimestre de 2024, y Yuexin ha formulado la tasa de localización. de equipos en cada etapa. En la actualidad, Yuexin ha logrado más del 50% en el lado de materiales y el objetivo de localización del lado de equipos ha alcanzado el 40%.

En el campo de los semiconductores compuestos representado por el carburo de silicio, la demanda de innovación en equipos y materiales de alta gama está aumentando.

He Zhonghe, director del Departamento de desarrollo y evaluación de tecnología de fabricación de Shanghai Jita Semiconductor Co., LTD., presentó que en la actualidad, el costo principal de la industria del carburo de silicio todavía se concentra en el extremo del material. Para mejorar la producción y la eficiencia, la industria ha comenzado a probar métodos de corte por láser y preparación de láminas compuestas de carburo de silicio para aumentar la producción, y el proceso correspondiente ha planteado demandas de equipos de corte por láser, tecnología y equipos de unión y desunión de capas atómicas.

"2023 es el avión en el que la tecnología MOSFET comenzó a canalizar el nodo de conversión MOSFET", dijo He Zhonghe, innovación en la estructura del dispositivo de carburo de silicio, es necesario utilizar grabado con plasma de alta densidad y tecnología ALD (deposición de capa atómica) para resolver los problemas del proceso, lo que exige Equipos domésticos, materiales y otros fabricantes superan activamente.

Los MEMS avanzados también imponen exigencias innovadoras a los equipos y materiales de circuitos integrados.

El Dr. Wang Shinan, experto técnico jefe del Instituto de Materiales de Circuitos Integrados de Shanghai, señaló que, en comparación con los circuitos integrados, los MEMS tienen características más diversificadas, personalizadas, complejas y de otro tipo, y la capacidad de producción de cada dispositivo es limitada, por lo que la flexibilidad y La tolerancia del equipo es alta. Además, en el proceso de fabricación de MEMS, es necesario resolver el procesamiento de sustratos frágiles, el procesamiento de estructuras de alta relación de aspecto y el control de la uniformidad del espesor de la película, lo que requiere la estabilidad y consistencia de los equipos y materiales, así como el software de soporte. .

Wang Shinan sugirió que los fabricantes de equipos pueden mantenerse al día con la demanda, adherirse a la innovación continua, invertir más en la etapa de verificación del producto y obtener más datos para mejorar aún más la calidad y estabilidad del producto.

La cadena industrial acelera la innovación en la base

En el contexto de la actual escalada de riesgos de la cadena de suministro, los fabricantes nacionales de equipos y materiales semiconductores han estado estrechamente vinculados con la cadena industrial y los proveedores, extendiendo la cadena de innovación a los campos de la capa básica, como piezas y productos básicos. materiales.

El Dr. Lu Zhipeng, vicepresidente de Tuojing Chuangyi (Shenyang) Semiconductor Co., LTD., señaló que para mantener la seguridad de la cadena de suministro, Tuojing no solo se ha comprometido con el desarrollo de nuevos equipos semiconductores en los últimos años, pero también se centró en la localización de componentes centrales para mejorar la estabilidad de la cadena de suministro. Según los informes, la localización de componentes principales de Tuojing cubre 13 categorías y docenas de fases de productos, y la tasa de localización de los equipos de producción en masa de la empresa puede alcanzar el 90%, y la tasa de localización de nuevos proyectos de investigación y desarrollo es mayor.

"Al desarrollar componentes centrales, nuestros productos no sólo deben satisfacer las necesidades funcionales del equipo, sino también centrarse en la repetibilidad, la calidad y la confiabilidad a largo plazo". Lu Zhipeng dijo que la empresa trabaja en estrecha colaboración con los proveedores a lo largo de la cadena de suministro para establecer un sistema de control de calidad consistente. Además, en la etapa de desarrollo y diseño, Tuojing discutirá de cerca las especificaciones, funciones, confiabilidad y otros indicadores del producto con los socios, desde el proyecto hasta los costos de aterrizaje de la producción en masa, para lograr un "ganar-ganar" y mejorar la prueba. Enlace, prestar atención al control de calidad en la producción en masa en el proceso de industrialización, mejorar la confiabilidad de los productos nacionales y otros indicadores.

Como proveedor nacional de objetivos de pulverización catódica pura, Jiangfeng Electronics se ha expandido desde materiales electrónicos hasta piezas de precisión de semiconductores y materiales centrales relacionados. En 2018, la empresa estableció una división de piezas, que ahora forma seis bases de producción para más de 700 equipos y un equipo de fabricación de 1600 personas, que atienden a unos 120 clientes de producción.

Bian Yijun, subdirector general de Jiangfeng Electronics, dijo que desde 2016, Estados Unidos y Japón han mejorado el control de los semiconductores de China, lo que ha intensificado la presión sobre la cadena de suministro nacional y ha promovido aún más la localización de piezas en China. En la actualidad, la tasa de localización de piezas mecánicas ha alcanzado más del 50%, y en otras áreas como la óptica, la tasa de localización es baja y también tiene un gran potencial de desarrollo.

"La esencia de las piezas o para resolver el problema de los materiales clave", dijo el subdirector general de Jiang Feng Electronics, Bianyi Jun, y el posicionamiento de Jiang Feng Electronics como un papel de "fabricante de localización", la empresa no solo está en el diseño de las piezas, sino también en el diseño. de localización de materias primas centrales, con la esperanza de comenzar desde partes, desde arriba hasta abajo para respaldar completamente la cadena de suministro local.

La cadena industrial del delta del río Yangtze está profundamente integrada

Como ciudad clave para el desarrollo de circuitos integrados en el país, la industria de semiconductores en la región del delta del río Yangtze ha comenzado a contribuir y cooperar con los recursos del upstream y downstream del cadena industrial.

En esta conferencia, Guo Yiwu, secretario general de la Asociación de la Industria de Circuitos Integrados de Shanghai, presentó en su discurso que la Asociación de la Industria de Circuitos Integrados de Shanghai se ha comprometido a promover la integración profunda de la región del delta del río Yangtze, acelerando el desarrollo de la industria de semiconductores. prestando especial atención a la integración de los recursos ascendentes y descendentes de la cadena industrial de circuitos integrados, promoviendo el intercambio y la cooperación, y pidiendo a todos los lugares que aprovechen la dotación de recursos y tomen la aplicación como liderazgo. Construir conjuntamente una cadena de suministro ecológica segura y resiliente.

Según las estadísticas, en 2022, la escala de la industria nacional de circuitos integrados superó los 1,2 billones de yuanes, un aumento del 14,8%, mientras que la región del delta del río Yangtze alcanzó más de 750 mil millones de yuanes, un aumento del 18%, lo que representa más del 60% del país. Shanghai representa el 22,3% del total. También presentó los logros de las empresas de equipos y materiales de circuitos integrados de Shanghai en los equipos de vía delantera y trasera, y destacó la importancia del desarrollo coordinado ascendente y descendente.

"De enero a junio de este año, la industria de equipos de circuitos integrados de Shanghai siguió creciendo", señaló Guo Yiwu, que aunque la mayoría de los segmentos de semiconductores experimentaron una caída en las ventas, los equipos y materiales mantuvieron la tendencia, logrando ventas de casi 15,4 mil millones, un aumento del 27,3%.

Qin Shu, secretario general de la Asociación de la Industria de Semiconductores de Jiangsu, dijo que Wuxi, como uno de los puntos de partida importantes de la industria nacional de circuitos integrados, ha fortalecido continuamente la construcción de la cadena de la industria de circuitos integrados, enfocándose en fortalecer los eslabones clave y logró logros notables en el transcurso de casi 40 años de desarrollo.

Según las estadísticas, la cadena industrial de circuitos integrados de Wuxi alcanzará un valor de producción de 209.152 millones de yuanes en 2022, un aumento del 15,2%. La provincia de Jiangsu también mantuvo un fuerte crecimiento en el diseño de circuitos integrados, la fabricación, las pruebas cerradas y otros aspectos de los ingresos por ventas, representando el 26,5% de la escala nacional, especialmente la industria de pruebas cerradas de Jiangsu representó más de la mitad de la escala nacional.

Qin Shu también destacó la importancia de la integración del delta del río Yangtze y dijo que el delta del río Yangtze debe igualar el nivel de los países desarrollados del mundo y las principales necesidades estratégicas nacionales, acelerar la división regional del trabajo y la cooperación en tecnología y innovación de procesos, superar el problema del "cuello atascado" en la construcción del sistema de cadena de suministro de la cadena industrial y promover la industria de circuitos integrados, especialmente el desarrollo de nuevos equipos y nuevos materiales a un nuevo nivel.

Al final del foro, la Asociación de la Industria de Circuitos Integrados de Shanghai y el Consorcio de Innovación de Materiales de Circuitos Integrados organizaron la "reunión de emparejamiento de oferta y demanda ascendente y descendente", 7 de las principales empresas y plataformas nacionales de fabricación, embalaje y prueba de obleas, equipos y plataformas y más de 50 empresas de equipos, materiales, repuestos, "acoplamiento de oferta y demanda cara a cara en el sitio, cadena complementaria de cadena fuerte punto a punto". La conferencia de emparejamiento ha creado canales de interconexión ascendentes y descendentes para que los fabricantes de semiconductores ayuden a las empresas a alcanzar intercambios. y cooperación, cosechar pedidos, fortalecer la colaboración de productos y apoyar las adquisiciones.