Kürzlich wurde in Wuxi das 11. Jahrestreffen für Halbleiterausrüstung eröffnet. Am selben Tag fand das Unterforum der Konferenz „Neue Geräte und neue Prozesse zur Förderung der Innovation und Entwicklung neuer Materialien und neuer Geräte“ statt und Downstream-Supply-and-Demand-Docking“-Link stattgefunden hat. Die Gäste stellten die Anwendung künstlicher Intelligenz in der Forschung und Entwicklung von Halbleitermaterialien vor; Gleichzeitig hat die Halbleiterindustrie im Zuge der Förderung der Lokalisierung eine umfassende Zusammenarbeit in der Lieferkette durchgeführt, eine Datenbank erstellt, eine effektive Verbindung vom Design über Tests bis hin zur Industrialisierung hergestellt und die zugrunde liegende Innovation des „Jam Neck“ beschleunigt „Technologie wie Ausrüstung und Materialien.

KI beschleunigt Halbleiterforschung und -entwicklung.

Die Materialinnovation hat die dynamische Entwicklung der Chipindustrie vorangetrieben. Nach der Analyse internationaler maßgeblicher Institutionen tragen Materialien mehr als 60 % zur Innovation der Industrie für integrierte Schaltkreise bei. Im Jahr 2022 erreichte die globale Marktgröße für Materialien für integrierte Schaltkreise 69,8 Milliarden US-Dollar, und China lag mit einer durchschnittlichen jährlichen Marktgröße von 13 Milliarden US-Dollar und einem Marktanteil von 19 % an zweiter Stelle.

Feng Li sagte, dass die Entwicklung von Materialien die Chipindustrie um das Zehnfache und den Markt für Anwendungssysteme um das Zehnfache vorangetrieben habe, die aktuelle Lokalisierungsrate von Halbleitermaterialien jedoch bei etwa 25 % liege, wobei die Massengase auf die Lokalisierung abzielen Die Rate ist hoch, im Vergleich zu Fotolack, Maskenplatte und anderen Lokalisierungsraten ist sie niedrig.

Mit der Weiterentwicklung des Chips von einer flachen Struktur zu einer dreidimensionalen Struktur fördern neue Geräte und neue Prozesse die Materialinnovation, und die leistungsstarken Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz bei der Datenanalyse und dem maschinellen Lernen können den Screening- und Designprozess von Materialien beschleunigen. Dies reduziert den Forschungs- und Entwicklungszyklus und die Kosten erheblich und wird auch die inländische Forschung, Entwicklung und Innovation von Halbleitermaterialien unterstützen.

Berichten zufolge wird die von NVIDIA entwickelte computergestützte Lithographiebibliothek cuLitho derzeit bei internationalen Halbleitergeräten, Halbleiterherstellern usw. eingesetzt, um das Chipdesign und die Produktionsentwicklung des 2-Nanometer-Prozesses zu beschleunigen. LAM Research hat das Ätzen von tiefem kristallinem Silizium durch künstliche Intelligenz beschleunigt, und IBM hat künstliche Intelligenz auch zur Durchführung von Reverse-Material-Screening, kundenspezifischem Materialdesign und Industrialisierung eingesetzt.

Feng Li sagte, dass das Shanghai Institute of Integrated Circuit Materials künstliche Intelligenz eingesetzt habe, um das Prozessdesign zu beschleunigen und die Forschungs- und Entwicklungseffizienz bei der Berechnung von Poliermaterialien, dem Design von fotolithografischen Substratanpassungsmaterialien und der Auswahl von Filterdotierungsmaterialien zu verbessern.

Berichten zufolge verwendet das Shanghai Institute of Integrated Circuit Materials eine skalenübergreifende Berechnung von Materialien und kombiniert experimentelle Daten, um eine Genbank für integrierte Schaltkreismaterialien zu bilden. Im März 2023 wurde das Integrated Circuit Materials Innovation Consortium gegründet.

„Datenbanken sind eines der drei Hauptelemente der künstlichen Intelligenz, noch wichtiger als Rechenleistung und Algorithmen“, betonte Feng Li, indem er ein Materialinnovationskonsortium gründete, eine große Anzahl von Forschungs- und Entwicklungsdaten sammelte und die Forschung und Entwicklung beschleunigte Entwicklungsprozess durch maschinelles Lernen, analytische Modellierung und andere Mittel.

High-End-Fertigung erfordert Innovationen bei Materialien und Geräten

Mit der Entwicklung von analogen Chips, Verbindungshalbleitern und MEMS (elektronisch-mechanischen Systemen) steht die Lokalisierung von Geräten und Materialien für integrierte Schaltkreise vor neuen Herausforderungen und Chancen.

Liu Yunfeng, strategisches Produktzentrum von Yuexin Semiconductor, sagte, dass Chinas Halbleiterindustrie zwar einige Fortschritte bei der Lokalisierung gemacht habe, es aber immer noch eine gewisse Lücke im Bereich der Halbleiterausrüstung gebe. Was den Herstellungsprozess des analogen Chips betrifft, sind Geräte zum tiefen Ätzen von Silizium, Geräte zum Füllen mit hohem Seitenverhältnis, Geräte für Ultrahochspannungs-Isolationskondensatoren, Ionenimplantationsgeräte, Germanium-Epitaxiegeräte sowie einige Spezialgase, Fotolacke usw. erforderlich ., sind ebenfalls auf Importe angewiesen.

Yuexin Semiconductor fördert außerdem aktiv den Prozess der Lokalisierung und des detaillierten Layouts im Bereich der Automobilelektronik, geleitet von der Anwendung von Automobilterminals, und baut eine strategische Zusammenarbeit mit verschiedenen Automobilherstellern auf, um ein Verknüpfungsmodell von der Chipherstellung bis zur gesamten Maschine zu schaffen. Gemäß der Planung der Halbleiterproduktionskapazität von Yuexin wurde die gesamte Produktionskapazität von Yuexin I und II von 45.000 Stück vollständig in Produktion genommen, und die dritte Phase wird im ersten Quartal 2024 veröffentlicht, und Yuexin hat die Lokalisierungsrate formuliert der Ausrüstung in jeder Phase. Derzeit hat Yuexin auf der Materialseite mehr als 50 % erreicht, und das Lokalisierungsziel auf der Ausrüstungsseite hat 40 % erreicht.

Im Bereich der Verbindungshalbleiter Siliziumkarbid steigt die Nachfrage nach Innovationen bei High-End-Geräten und -Materialien.

He Zhonghe, Leiter der Entwicklungs- und Bewertungsabteilung für Fertigungstechnologie bei Shanghai Jita Semiconductor Co., LTD., erklärte, dass sich die Hauptkosten der Siliziumkarbidindustrie derzeit immer noch auf die Materialseite konzentrieren. Um die Produktion und Effizienz zu verbessern, hat die Industrie damit begonnen, Laserschneiden und Herstellungsverfahren für Siliziumkarbid-Verbundplatten auszuprobieren, um die Produktion zu steigern, und der entsprechende Prozess hat Anforderungen an Laserschneidegeräte sowie Technologien und Geräte für das Bonden und Lösen von Atomlagen gestellt.

„Im Jahr 2023 begann die ebene MOSFET-Technologie mit der Kanal-MOSFET-Konvertierung von Knoten“, sagte He Zhonghe. Die Innovation der Siliziumkarbid-Gerätestruktur erfordert die Verwendung von hochdichtem Plasmaätzen und der ALD-Technologie (Atomic Layer Deposition), um die Prozessprobleme zu lösen Haushaltsgeräte, Materialien und andere Hersteller aktiv überwinden.

Fortschrittliche MEMS stellen auch innovative Anforderungen an die Ausrüstung und Materialien integrierter Schaltkreise.

Dr. Wang Shinan, leitender technischer Experte des Shanghai Institute of Integrated Circuit Materials, wies darauf hin, dass MEMS im Vergleich zu integrierten Schaltkreisen vielfältigere, individuellere, komplexere und andere Eigenschaften aufweisen und die Produktionskapazität jedes Geräts begrenzt ist, sodass die Flexibilität und Die Verträglichkeit der Geräte ist hoch. Darüber hinaus müssen im MEMS-Herstellungsprozess die Verarbeitung fragiler Substrate, die Verarbeitung von Strukturen mit hohem Aspektverhältnis und die Kontrolle der Gleichmäßigkeit der Filmdicke gelöst werden, was die Stabilität und Konsistenz von Geräten und Materialien sowie unterstützender Software erfordert .

Wang Shinan schlug vor, dass Gerätehersteller mit der Nachfrage Schritt halten, an kontinuierlichen Innovationen festhalten, mehr in die Produktverifizierungsphase investieren und mehr Daten erhalten können, um die Produktqualität und -stabilität weiter zu verbessern.

Die Industriekette beschleunigt die Innovation am unteren Ende

. Im Zusammenhang mit der aktuellen Risikoeskalation in der Lieferkette wurden inländische Halbleiterausrüstungs- und Materialhersteller eng mit der Industriekette und den Zulieferern verknüpft, wodurch die Innovationskette auf grundlegende Schichtbereiche wie Teile und Basis ausgeweitet wurde Materialien.

Dr. Lu Zhipeng, Vizepräsident von Tuojing Chuangyi (Shenyang) Semiconductor Co., LTD., wies darauf hin, dass Tuojing sich in den letzten Jahren nicht nur der Entwicklung neuer Halbleiterausrüstung verschrieben hat, um die Sicherheit der Lieferkette aufrechtzuerhalten, sondern konzentrierte sich auch auf die Lokalisierung von Kernkomponenten, um die Stabilität der Lieferkette zu verbessern. Berichten zufolge deckt Tuojings Lokalisierung von Kernkomponenten 13 Kategorien und Dutzende Produktphasen ab, und die Lokalisierungsrate der Massenproduktionsausrüstung des Unternehmens kann 90 % erreichen, und die Lokalisierungsrate neuer Forschungs- und Entwicklungsprojekte ist höher.

„Bei der Entwicklung von Kernkomponenten müssen unsere Produkte nicht nur die funktionalen Anforderungen der Ausrüstung erfüllen, sondern sich auch auf Wiederholbarkeit, Qualität und langfristige Zuverlässigkeit konzentrieren.“ Lu Zhipeng sagte, dass das Unternehmen eng mit Lieferanten entlang der gesamten Lieferkette zusammenarbeite, um ein konsistentes Qualitätskontrollsystem einzurichten. Darüber hinaus wird Tuojing in der Entwicklungs- und Designphase Produktspezifikationen, Funktionen, Zuverlässigkeit und andere Indikatoren eng mit Partnern besprechen, vom Projekt bis zu den Landekosten der Massenproduktion, um eine „Win-Win-Situation“ zu erreichen und den Test zu verbessern Link, achten Sie auf die Qualitätskontrolle in der Massenproduktion im Industrialisierungsprozess, verbessern Sie die Zuverlässigkeit inländischer Produkte und andere Indikatoren.

Als inländischer Lieferant von reinen Sputtertargets hat Jiangfeng Electronics sein Angebot von elektronischen Materialien auf Halbleiter-Präzisionsteile und zugehörige Kernmaterialien ausgeweitet. Im Jahr 2018 gründete das Unternehmen eine Teileabteilung, die nun sechs Produktionsstandorte für mehr als 700 Geräte und ein Fertigungsteam von 1.600 Mitarbeitern bildet und rund 120 Produktionskunden bedient.

Bian Yijun, stellvertretender General Manager von Jiangfeng Electronics, sagte, dass die Vereinigten Staaten und Japan seit 2016 die Kontrolle über Chinas Halbleiter verbessert haben, was den Druck auf die inländische Lieferkette erhöht und die Lokalisierung von Teilen in China weiter gefördert habe. Derzeit liegt die Lokalisierungsrate mechanischer Teile bei über 50 %, in anderen Bereichen wie der Optik ist die Lokalisierungsrate niedrig und es besteht ebenfalls großes Entwicklungspotenzial.

„Die Essenz von Teilen oder das Problem der Schlüsselmaterialien zu lösen“, sagte Bianyi Jun, stellvertretender Generaldirektor von Jiang Feng Electronics, und positionierte Jiang Feng Electronics als „Lokalisierungshersteller“, das Unternehmen bei der Anordnung von Teilen, aber auch bei der Gestaltung der Kernrohstofflokalisierung, in der Hoffnung, von Teilen aus vor- bis nachgelagert zu beginnen, um die lokale Lieferkette vollständig zu unterstützen.

Die Industriekette des Jangtse-Deltas ist tief integriert.

Als Schlüsselstadt für die Entwicklung integrierter Schaltkreise im Land hat die Halbleiterindustrie in der Region des Jangtse-Deltas begonnen, einen Beitrag zu leisten und mit den Ressourcen der vor- und nachgelagerten Region zusammenzuarbeiten Industriekette.

Auf dieser Konferenz stellte Guo Yiwu, Generalsekretär der Shanghai Integrated Circuit Industry Association, in seiner Rede vor, dass sich die Shanghai Integrated Circuit Industry Association dafür einsetzt, die tiefe Integration der Jangtse-Deltaregion zu fördern und die Entwicklung der Halbleiterindustrie zu beschleunigen. Besonderes Augenmerk wird auf die Integration der vor- und nachgelagerten Ressourcen der Industriekette für integrierte Schaltkreise gelegt, der Austausch und die Zusammenarbeit gefördert und alle Orte aufgefordert, die Ressourcenausstattung zu nutzen und die Anwendung als Vorreiter zu übernehmen. Bauen Sie gemeinsam eine sichere und belastbare Lieferkettenökologie auf.

Laut Statistik überstieg der Umfang der nationalen Industrie für integrierte Schaltkreise im Jahr 2022 1,2 Billionen Yuan, was einem Anstieg von 14,8 % entspricht, während die Region des Jangtse-Deltas mehr als 750 Milliarden Yuan erreichte, was einem Anstieg von 18 % entspricht, was mehr ausmacht als 60 % des Landes. Auf Shanghai entfallen 22,3 % des Gesamtvolumens. Er stellte auch die Errungenschaften der Shanghaier IC-Ausrüstungs- und Materialunternehmen in den Bereichen Front-Track-Ausrüstung und Back-Track-Ausrüstung vor und betonte die Bedeutung einer koordinierten vor- und nachgelagerten Entwicklung.

„Von Januar bis Juni dieses Jahres wuchs die Industrie für integrierte Schaltkreise in Shanghai weiter“, betonte Guo Yiwu. Obwohl die meisten Halbleitersegmente einen Umsatzrückgang verzeichneten, blieben Geräte und Materialien gegen den Trend und erzielten einen Umsatz von fast 15,4 Milliarden Euro Steigerung um 27,3 %.

Qin Shu, Generalsekretär der Jiangsu Semiconductor Industry Association, sagte, dass Wuxi als einer der wichtigen Ausgangspunkte der inländischen Industrie für integrierte Schaltkreise den Aufbau der Industriekette für integrierte Schaltkreise kontinuierlich gestärkt habe und sich dabei auf die Stärkung der Schlüsselverbindungen konzentriert habe hat im Laufe seiner fast 40-jährigen Entwicklung bemerkenswerte Erfolge erzielt.

Statistiken zufolge wird die Wuxi-Industriekette für integrierte Schaltkreise im Jahr 2022 einen Produktionswert von 209,152 Milliarden Yuan erreichen, was einer Steigerung von 15,2 % entspricht. Die Provinz Jiangsu verzeichnete auch ein starkes Wachstum in den Bereichen integrierte Schaltkreisentwicklung, Herstellung, geschlossene Tests und andere Aspekte des Umsatzes, die 26,5 % des nationalen Umsatzes ausmachten, wobei insbesondere die geschlossene Testbranche von Jiangsu mehr als die Hälfte des nationalen Umsatzes ausmachte.

Qin Shu betonte auch die Bedeutung der Integration des Jangtse-Flussdeltas und sagte, dass das Jangtse-Flussdelta das Niveau der Industrieländer in der Welt und die wichtigsten nationalen strategischen Bedürfnisse vereinheitlichen, die regionale Arbeitsteilung und die Zusammenarbeit in Technologie und Technologie beschleunigen müsse Prozessinnovation, Durchbrechen des „Jam Neck“-Problems beim Aufbau des Industrieketten-Lieferkettensystems und Förderung der Industrie für integrierte Schaltkreise, insbesondere der Entwicklung neuer Geräte und neuer Materialien auf ein neues Niveau.

Am Ende des Forums organisierten die Shanghai Integrated Circuit Industry Association und das Integrated Circuit Material Innovation Consortium das „Upstream- und Downstream-Treffen zur Abstimmung von Angebot und Nachfrage“, an dem 7 von inländischen führenden Unternehmen aus den Bereichen Waferherstellung, Verpackung und Prüfung, Ausrüstung und Plattformen sowie mehr als 50 teilnahmen Ausrüstung, Materialien, Teileunternehmen, vor Ort „persönliches Andocken von Angebot und Nachfrage, Punkt-zu-Punkt-Ergänzungskette mit starker Kette“. Die Matchmaking-Konferenz hat vor- und nachgelagerte Kooperationskanäle für Halbleiterhersteller aufgebaut, um Unternehmen beim Austausch zu unterstützen und Zusammenarbeit, sammeln Bestellungen, stärken die Produktzusammenarbeit und unterstützen die Beschaffung.