Récemment, la 11e réunion annuelle des équipements semi-conducteurs s'est ouverte à Wuxi, le sous-forum de la conférence « Nouveaux dispositifs et nouveaux processus pour promouvoir l'innovation et le développement de nouveaux matériaux et de nouveaux équipements Forum » s'est tenu le même jour, après quoi le « en amont et le lien d'amarrage entre l'offre et la demande en aval a été établi. Les invités ont présenté l'application de l'intelligence artificielle dans la recherche et le développement de matériaux semi-conducteurs ; Dans le même temps, dans le processus de promotion de la localisation, l'industrie des semi-conducteurs a mené une coopération approfondie dans la chaîne d'approvisionnement, créé une base de données et établi un lien efficace depuis la conception, les tests jusqu'à l'industrialisation, et a accéléré l'innovation sous-jacente du « col de confiture ». " technologie telle que l'équipement et les matériaux.

Ai accélère la recherche et le développement de semi-conducteurs

L'innovation des matériaux a favorisé le développement vigoureux de l'industrie des puces. Selon l'analyse d'institutions internationales faisant autorité, les matériaux contribuent à plus de 60 % à l'innovation de l'industrie des circuits intégrés. En 2022, la taille du marché mondial des matériaux de circuits intégrés a atteint 69,8 milliards de dollars, et la Chine se classe au deuxième rang, avec une taille de marché annuelle moyenne de 13 milliards de dollars et une part de marché de 19 %.

Feng Li a déclaré que le développement de matériaux a stimulé environ dix fois l'industrie des puces, ainsi que des dizaines de fois le marché des systèmes d'application, mais que le taux de localisation actuel des matériaux semi-conducteurs est d'environ 25 %, dont le gaz en vrac, la localisation cible. le taux est élevé, comparé à la résine photosensible, à la plaque de masque et à d'autres taux de localisation est faible.

Avec la mise à niveau de la puce d'une structure plate vers une structure tridimensionnelle, de nouveaux dispositifs et de nouveaux processus favorisent l'innovation matérielle, et les puissantes capacités de l'intelligence artificielle en matière d'analyse des données et d'apprentissage automatique peuvent accélérer le processus de sélection et de conception des matériaux. réduisant ainsi considérablement le cycle et les coûts de recherche et développement, et contribuera également à la recherche, au développement et à l'innovation nationaux en matière de matériaux semi-conducteurs.

Selon les rapports, à l'heure actuelle, la bibliothèque de lithographie informatique cuLitho développée par NVIDIA a été appliquée aux équipements internationaux de semi-conducteurs, aux fabricants de semi-conducteurs, etc., pour accélérer la conception de puces et le développement de la production d'un processus de 2 nanomètres ; LAM Research a accéléré la gravure profonde du silicium cristallin grâce à l'intelligence artificielle, et IBM a également utilisé l'intelligence artificielle pour effectuer le criblage inverse des matériaux, la conception de matériaux personnalisés et l'industrialisation.

Feng Li a déclaré que l'Institut des matériaux de circuits intégrés de Shanghai a utilisé l'intelligence artificielle pour accélérer la conception des processus et améliorer l'efficacité de la recherche et du développement dans le calcul des matériaux de polissage, la conception des matériaux d'adaptation des substrats photolithographiques et la sélection des matériaux de dopage des filtres.

Selon les rapports, l'Institut des matériaux de circuits intégrés de Shanghai utilise le calcul des matériaux à plusieurs échelles et combine les données expérimentales pour former une banque de gènes de matériaux de circuits intégrés ; En mars 2023, le Consortium d'innovation en matériaux de circuits intégrés a été créé.

"La base de données est l'un des trois éléments majeurs de l'intelligence artificielle, encore plus élevé que la puissance de calcul et les algorithmes", a souligné Feng Li. En créant un consortium d'innovation matérielle, en collectant un grand nombre de données de recherche et développement et en accélérant la recherche et processus de développement grâce à l’apprentissage automatique, à la modélisation analytique et à d’autres moyens.

La fabrication haut de gamme nécessite de l'innovation dans les matériaux et les équipements

Avec le développement des puces analogiques, des semi-conducteurs composés et des MEMS (systèmes mécaniques électroniques), la localisation des équipements et des matériaux de circuits intégrés est confrontée à de nouveaux défis et opportunités.

Liu Yunfeng, centre de produits stratégiques de Yuexin Semiconductor, a déclaré que même si l'industrie chinoise des semi-conducteurs a fait certains progrès en matière de localisation, il existe encore une certaine lacune dans le domaine des équipements semi-conducteurs. En ce qui concerne le processus de fabrication de la puce analogique, équipement de gravure profonde sur silicium, équipement de remplissage à rapport d'aspect élevé, équipement de condensateur d'isolation ultra haute tension, machine d'implantation ionique, équipement d'épitaxie au germanium, ainsi que certains gaz spéciaux, photorésist, etc. ., dépendent également des importations.

Yuexin Semiconductor promeut également activement le processus de localisation et de configuration approfondie dans le domaine de l'électronique automobile, guidé par l'application de terminaux automobiles, et établit une coopération stratégique avec divers constructeurs automobiles pour créer un modèle de liaison depuis la fabrication de puces jusqu'à l'ensemble de la machine. Selon la planification de la capacité de production de semi-conducteurs de Yuexin, la capacité de production totale de Yuexin I et II de 45 000 pièces a été entièrement mise en production, et la troisième phase sera lancée au premier trimestre 2024, et Yuexin a formulé le taux de localisation. d'équipement à chaque étape. À l'heure actuelle, Yuexin a atteint plus de 50 % du côté matériel et l'objectif de localisation du côté équipement a atteint 40 %.

Dans le domaine des semi-conducteurs composés représenté par le carbure de silicium, la demande d'innovation en matière d'équipements et de matériaux haut de gamme augmente.

He Zhonghe, directeur du département de développement et d'évaluation des technologies de fabrication de Shanghai Jita Semiconductor Co., LTD., a expliqué qu'à l'heure actuelle, le principal coût de l'industrie du carbure de silicium est toujours concentré sur les matériaux. Afin d'améliorer la production et l'efficacité, l'industrie a commencé à essayer des méthodes de tranchage au laser et de préparation de feuilles composites de carbure de silicium pour augmenter la production, et le processus correspondant a mis en avant des demandes en matière d'équipement de tranchage au laser, de technologie et d'équipement de liaison et de déliaison de couches atomiques.

"2023 est le moment où la technologie MOSFET plane a commencé à canaliser le nœud de conversion MOSFET", a déclaré He Zhonghe. L'innovation dans la structure des dispositifs en carbure de silicium nécessite d'utiliser la gravure au plasma haute densité et la technologie ALD (dépôt de couche atomique) pour résoudre les problèmes de processus, appelant à les équipements domestiques, les matériaux et autres fabricants sont activement surmontés.

Les MEMS avancés imposent également des exigences innovantes aux équipements et matériaux de circuits intégrés.

Le Dr Wang Shinan, expert technique en chef de l'Institut des matériaux de circuits intégrés de Shanghai, a souligné que par rapport aux circuits intégrés, les MEMS ont des caractéristiques plus diversifiées, personnalisées, complexes et autres, et que la capacité de production de chaque appareil est limitée, de sorte que la flexibilité et la tolérance de l'équipement est élevée. De plus, dans le processus de fabrication des MEMS, le traitement des substrats fragiles, le traitement des structures à rapport d'aspect élevé et le contrôle de l'uniformité de l'épaisseur du film doivent être résolus, ce qui nécessite la stabilité et la cohérence des équipements et des matériaux ainsi que des logiciels de support. .

Wang Shinan a suggéré que les fabricants d'équipements puissent répondre à la demande, adhérer à l'innovation continue, investir davantage dans l'étape de vérification des produits et obtenir plus de données pour améliorer encore la qualité et la stabilité des produits.

La chaîne industrielle accélère l'innovation à la base

Dans le contexte de l'escalade actuelle des risques liés à la chaîne d'approvisionnement, les fabricants nationaux d'équipements et de matériaux de semi-conducteurs ont été étroitement liés à la chaîne industrielle et aux fournisseurs, étendant la chaîne d'innovation aux domaines de base tels que les pièces et les produits de base. matériaux.

Le Dr Lu Zhipeng, vice-président de Tuojing Chuangyi (Shenyang) Semiconductor Co., LTD., a souligné qu'afin de maintenir la sécurité de la chaîne d'approvisionnement, Tuojing ne s'est pas seulement engagé dans le développement de nouveaux équipements semi-conducteurs ces dernières années, mais s'est également concentré sur la localisation des composants essentiels pour améliorer la stabilité de la chaîne d'approvisionnement. Selon les rapports, la localisation des composants de base de Tuojing couvre 13 catégories et des dizaines de phases de produits, et le taux de localisation des équipements de production de masse de l'entreprise peut atteindre 90 %, et le taux de localisation des nouveaux projets de recherche et développement est plus élevé.

« Lors du développement de composants de base, nos produits doivent non seulement répondre aux besoins fonctionnels de l'équipement, mais également se concentrer sur la répétabilité, la qualité et la fiabilité à long terme. » Lu Zhipeng a déclaré que l'entreprise travaillait en étroite collaboration avec les fournisseurs tout au long de la chaîne d'approvisionnement pour établir un système de contrôle de qualité cohérent. En outre, au cours de la phase de développement et de conception, Tuojing discutera étroitement avec ses partenaires des spécifications du produit, de ses fonctions, de sa fiabilité et d'autres indicateurs, du projet aux coûts d'atterrissage de la production de masse, pour parvenir à une solution « gagnant-gagnant » et améliorer les tests. lien, prêter attention au contrôle de la qualité dans la production de masse dans le processus d'industrialisation, améliorer la fiabilité des produits nationaux et d'autres indicateurs.

En tant que fournisseur national de cibles de pulvérisation pure, Jiangfeng Electronics s'est étendu des matériaux électroniques aux pièces de précision semi-conductrices et aux matériaux de base associés. En 2018, l'entreprise a créé une division de pièces détachées, qui forme désormais six bases de production pour plus de 700 équipements et une équipe de fabrication de 1 600 personnes, au service d'environ 120 clients de production.

Bian Yijun, directeur général adjoint de Jiangfeng Electronics, a déclaré que depuis 2016, les États-Unis et le Japon ont renforcé le contrôle des semi-conducteurs chinois, ce qui a intensifié la pression sur la chaîne d'approvisionnement nationale et favorisé davantage la localisation des pièces en Chine. À l'heure actuelle, le taux de localisation des pièces mécaniques a atteint plus de 50 %, et dans d'autres domaines comme l'optique, le taux de localisation est faible et présente également un grand potentiel de développement.

"L'essence des pièces ou pour résoudre le problème des matériaux clés", a déclaré Bianyi Jun, directeur général adjoint de Jiang Feng Electronics, le positionnement de Jiang Feng Electronics en tant que "fabricant de localisation", l'entreprise dans la disposition des pièces, mais aussi dans la disposition de localisation des matières premières de base, dans l'espoir de partir des pièces, de l'amont vers l'aval pour soutenir pleinement la chaîne d'approvisionnement locale.

La chaîne industrielle du delta du fleuve Yangtze est profondément intégrée

En tant que ville clé pour le développement des circuits intégrés dans le pays, l'industrie des semi-conducteurs de la région du delta du fleuve Yangtze a commencé à contribuer et à coopérer avec les ressources de l'amont et de l'aval du delta du fleuve Yangtze. chaîne industrielle.

Lors de cette conférence, Guo Yiwu, secrétaire général de l'Association de l'industrie des circuits intégrés de Shanghai, a présenté dans son discours que l'Association de l'industrie des circuits intégrés de Shanghai s'était engagée à promouvoir l'intégration profonde de la région du delta du fleuve Yangtze, en accélérant le développement de l'industrie des semi-conducteurs. en accordant une attention particulière à l'intégration des ressources en amont et en aval de la chaîne industrielle des circuits intégrés, en promouvant le partage et la coopération, et en appelant tous les lieux à jouer la dotation en ressources, prendre l'application en tête. Construire conjointement une écologie de chaîne d’approvisionnement sûre et résiliente.

Selon les statistiques, en 2022, la taille de l'industrie nationale des circuits intégrés a dépassé 1 200 milliards de yuans, soit une augmentation de 14,8 %, tandis que la région du delta du fleuve Yangtze a atteint plus de 750 milliards de yuans, soit une augmentation de 18 %, soit plus de 750 milliards de yuans. plus de 60% du pays. Shanghai représente 22,3% du total. Il a également présenté les réalisations des entreprises d'équipement et de matériaux IC de Shanghai dans les domaines de l'équipement de première voie et de l'équipement de voie arrière, et a souligné l'importance d'un développement coordonné en amont et en aval.

"De janvier à juin de cette année, l'industrie des équipements de circuits intégrés de Shanghai a continué de croître", a souligné Guo Yiwu. Bien que la plupart des segments de semi-conducteurs aient connu une baisse des ventes, les équipements et matériaux ont continué à contrecarrer la tendance, réalisant des ventes de près de 15,4 milliards, un augmentation de 27,3%.

Qin Shu, secrétaire général de l'Association de l'industrie des semi-conducteurs du Jiangsu, a déclaré que Wuxi, en tant que l'un des points de départ importants de l'industrie nationale des circuits intégrés, a continuellement renforcé la construction de la chaîne industrielle des circuits intégrés, en se concentrant sur le renforcement des maillons clés, et a réalisé des réalisations remarquables au cours de près de 40 années de développement.

Selon les statistiques, la chaîne industrielle des circuits intégrés de Wuxi atteindra une valeur de production de 209,152 milliards de yuans en 2022, soit une augmentation de 15,2 %. La province du Jiangsu a également maintenu une forte croissance dans la conception de circuits intégrés, la fabrication, les tests fermés et d'autres aspects du chiffre d'affaires, représentant 26,5 % de l'échelle nationale, en particulier l'industrie des tests fermés du Jiangsu représentait plus de la moitié de l'échelle nationale.

Qin Shu a également souligné l'importance de l'intégration du delta du fleuve Yangtsé et a déclaré que le delta du fleuve Yangtsé devait se conformer au niveau des pays développés du monde et aux principaux besoins stratégiques nationaux, accélérer la division régionale du travail et la coopération en matière de technologie et l'innovation des processus, résoudre le problème du « col bloqué » dans la construction d'un système de chaîne d'approvisionnement de chaîne industrielle et promouvoir l'industrie des circuits intégrés, en particulier le développement de nouveaux équipements et de nouveaux matériaux à un nouveau niveau.

À la fin du forum, l'Association de l'industrie des circuits intégrés de Shanghai et le Consortium d'innovation des matériaux de circuits intégrés ont organisé une « réunion de mise en correspondance de l'offre et de la demande en amont et en aval », 7 des principaux fabricants, emballages et tests de plaquettes, entreprises et plates-formes d'équipement du pays et plus de 50 entreprises d'équipement, de matériaux et de pièces détachées, "amarrage face à face de l'offre et de la demande sur place, chaîne de supplément de chaîne solide point à point", la conférence de mise en relation a construit des canaux d'interfonctionnement en amont et en aval pour les fabricants de semi-conducteurs afin d'aider les entreprises à atteindre les échanges et la coopération, récolter les commandes, renforcer la collaboration sur les produits et soutenir les achats.