เมื่อเร็ว ๆ นี้ การประชุมประจำปีครั้งที่ 11 ของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เปิดขึ้นในอู๋ซี การประชุมย่อยฟอรัม "อุปกรณ์ใหม่และกระบวนการใหม่เพื่อส่งเสริมนวัตกรรมและการพัฒนาวัสดุใหม่และอุปกรณ์ใหม่ ฟอรั่ม" จัดขึ้นในวันเดียวกัน หลังจากนั้น "ต้นน้ำ" และการเชื่อมโยงอุปสงค์และอุปทานปลายน้ำ" จัดขึ้น แขกผู้มาเยือนได้แนะนำการประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ในการวิจัยและพัฒนาวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ในเวลาเดียวกัน ในกระบวนการส่งเสริมการแปลเป็นภาษาท้องถิ่น อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ได้ดำเนินการความร่วมมือด้านห่วงโซ่อุปทานในเชิงลึก สร้างฐานข้อมูล และสร้างการเชื่อมโยงที่มีประสิทธิภาพตั้งแต่การออกแบบ การทดสอบ ไปจนถึงการทำให้เป็นอุตสาหกรรม และเร่งให้เกิดนวัตกรรมที่เป็นรากฐานของ "jam neck" “เทคโนโลยี เช่น อุปกรณ์และวัสดุ

Ai เร่งการวิจัยและพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์

นวัตกรรมของวัสดุได้ส่งเสริมการพัฒนาอย่างแข็งแกร่งของอุตสาหกรรมชิป จากการวิเคราะห์ของสถาบันเผด็จการระดับนานาชาติ วัสดุมีส่วนสนับสนุนมากกว่า 60% ในการพัฒนานวัตกรรมของอุตสาหกรรมวงจรรวม ในปี 2022 ขนาดตลาดทั่วโลกของวัสดุวงจรรวมมีมูลค่าถึง 69.8 พันล้านดอลลาร์ และจีนอยู่ในอันดับที่สอง โดยมีขนาดตลาดเฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ 13 พันล้านดอลลาร์ และมีส่วนแบ่งตลาด 19%

Feng Li กล่าวว่าการพัฒนาวัสดุได้ขับเคลื่อนอุตสาหกรรมชิปประมาณ 10 เท่า เช่นเดียวกับตลาดระบบแอปพลิเคชันหลายสิบเท่า แต่อัตราการแปลวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 25% ซึ่งส่วนใหญ่เป็นก๊าซจำนวนมาก การแปลเป้าหมาย อัตราสูง เมื่อเทียบกับโฟโตรีซิส แผ่นมาส์กและอัตราการโลคัลไลเซชันอื่นๆ อยู่ในระดับต่ำ

ด้วยการอัปเกรดชิปจากโครงสร้างแบนเป็นโครงสร้างสามมิติ อุปกรณ์ใหม่และกระบวนการใหม่กำลังส่งเสริมนวัตกรรมด้านวัสดุ และความสามารถอันทรงพลังของปัญญาประดิษฐ์ในการวิเคราะห์ข้อมูลและการเรียนรู้ของเครื่องจักรสามารถเร่งกระบวนการคัดกรองและออกแบบวัสดุได้ ซึ่งช่วยลดวงจรการวิจัยและพัฒนาและต้นทุนได้อย่างมาก และยังช่วยการวิจัยและพัฒนาวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ในประเทศและนวัตกรรมอีกด้วย

ตามรายงาน ในปัจจุบัน ไลบรารีการพิมพ์หินเชิงคำนวณ cuLitho ที่พัฒนาโดย NVIDIA ได้นำไปใช้กับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ระหว่างประเทศ ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ฯลฯ เพื่อเร่งการออกแบบชิปและการพัฒนาการผลิตของกระบวนการ 2 นาโนเมตร LAM Research ได้เร่งการแกะสลักซิลิคอนแบบผลึกลึกผ่านปัญญาประดิษฐ์ และ IBM ยังได้ใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อดำเนินการคัดกรองวัสดุแบบย้อนกลับ การออกแบบวัสดุแบบกำหนดเอง และการทำให้เป็นอุตสาหกรรม

Feng Li กล่าวว่าสถาบัน Shanghai Institute of Integrated Circuit Materials ได้ใช้ปัญญาประดิษฐ์เพื่อเร่งการออกแบบกระบวนการ และปรับปรุงประสิทธิภาพการวิจัยและพัฒนาในการคำนวณวัสดุขัดเงา การออกแบบวัสดุพิมพ์หินที่ตรงกับการออกแบบวัสดุ และการเลือกใช้วัสดุกรองสารต้องห้าม

ตามรายงาน สถาบันวัสดุวงจรรวมแห่งเซี่ยงไฮ้ใช้การคำนวณข้ามสเกลของวัสดุและรวมข้อมูลการทดลองเพื่อสร้างธนาคารยีนของวัสดุวงจรรวม ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2566 ได้มีการก่อตั้งสมาคมนวัตกรรมวัสดุวงจรรวมขึ้น

"ฐานข้อมูลเป็นหนึ่งในสามองค์ประกอบหลักของปัญญาประดิษฐ์ ซึ่งสูงกว่าพลังการประมวลผลและอัลกอริธึมด้วยซ้ำ" เฟิง ลี่ ชี้ให้เห็นว่าด้วยการจัดตั้งสมาคมนวัตกรรมวัสดุ รวบรวมข้อมูลการวิจัยและพัฒนาจำนวนมาก และเร่งการวิจัยและ กระบวนการพัฒนาผ่านแมชชีนเลิร์นนิง การสร้างแบบจำลองเชิงวิเคราะห์ และวิธีการอื่นๆ

การผลิตระดับไฮเอนด์เรียกร้องให้มีนวัตกรรมด้านวัสดุและอุปกรณ์

ด้วยการพัฒนาชิปแอนะล็อก สารกึ่งตัวนำแบบผสม และ MEMS (ระบบเครื่องกลอิเล็กทรอนิกส์) การปรับอุปกรณ์และวัสดุวงจรรวมให้เหมาะกับท้องถิ่นกำลังเผชิญกับความท้าทายและโอกาสใหม่ๆ

Liu Yunfeng ศูนย์ผลิตภัณฑ์เชิงกลยุทธ์ของ Yuexin Semiconductor กล่าวว่าแม้ว่าอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของจีนจะมีความคืบหน้าบ้างในด้านการแปลเป็นภาษาท้องถิ่น แต่ก็ยังมีช่องว่างบางอย่างในด้านอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ เท่าที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตของชิปอะนาล็อก อุปกรณ์แกะสลักซิลิกอนลึก อุปกรณ์บรรจุอัตราส่วนสูง อุปกรณ์ตัวเก็บประจุแยกแรงดันสูงพิเศษ เครื่องปลูกถ่ายไอออน อุปกรณ์ epitaxy เจอร์เมเนียม เช่นเดียวกับก๊าซพิเศษบางชนิด โฟโตรีซิสต์ ฯลฯ .ยังต้องพึ่งการนำเข้าอีกด้วย

นอกจากนี้ Yuexin Semiconductor ยังส่งเสริมกระบวนการโลคัลไลเซชัน การจัดวางเชิงลึกในด้านอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ โดยมีการนำเทอร์มินัลของยานยนต์ไปใช้ และสร้างความร่วมมือเชิงกลยุทธ์กับผู้ผลิตรถยนต์หลายรายเพื่อสร้างโมเดลการเชื่อมโยงตั้งแต่การผลิตชิปไปจนถึงเครื่องจักรทั้งหมด ตามการวางแผนกำลังการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ของ Yuexin กำลังการผลิตรวมของ Yuexin I และ II จำนวน 45,000 ชิ้นได้เข้าสู่การผลิตอย่างสมบูรณ์แล้ว และระยะที่สามจะเปิดตัวในไตรมาสแรกของปี 2024 และ Yuexin ได้กำหนดอัตราการโลคัลไลเซชัน ของอุปกรณ์ในแต่ละขั้นตอน ปัจจุบัน Yuexin ประสบความสำเร็จมากกว่า 50% ในด้านวัสดุ และเป้าหมายการแปลด้านอุปกรณ์ก็บรรลุถึง 40%

ในด้านเซมิคอนดักเตอร์แบบผสมที่แสดงด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์ ความต้องการนวัตกรรมในอุปกรณ์และวัสดุระดับไฮเอนด์กำลังเพิ่มขึ้น

He Zhonghe ผู้อำนวยการฝ่ายพัฒนาและประเมินเทคโนโลยีการผลิตของ Shanghai Jita Semiconductor Co., LTD. แนะนำว่าในปัจจุบันต้นทุนหลักของอุตสาหกรรมซิลิกอนคาร์ไบด์ยังคงกระจุกตัวอยู่ที่ส่วนท้ายของวัสดุ เพื่อปรับปรุงการผลิตและประสิทธิภาพ อุตสาหกรรมได้เริ่มลองใช้วิธีการเตรียมแผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์คอมโพสิตและการตัดด้วยเลเซอร์เพื่อเพิ่มการผลิต และกระบวนการที่เกี่ยวข้องได้ทำให้เกิดความต้องการอุปกรณ์การตัดด้วยเลเซอร์ การเชื่อมชั้นอะตอม และเทคโนโลยีและอุปกรณ์ที่ไม่ยึดติด

"ปี 2023 เป็นเทคโนโลยี MOSFET ระนาบที่เริ่มส่งสัญญาณโหนดการแปลง MOSFET" เขา Zhonghe กล่าวว่านวัตกรรมโครงสร้างอุปกรณ์ซิลิคอนคาร์ไบด์ คุณต้องใช้การแกะสลักพลาสมาความหนาแน่นสูง เทคโนโลยี ALD (การสะสมชั้นอะตอม) เพื่อแก้ไขปัญหากระบวนการ เรียกร้องให้ อุปกรณ์ในประเทศ วัสดุ และผู้ผลิตรายอื่นเอาชนะอย่างแข็งขัน

MEMS ขั้นสูงยังให้ความสำคัญกับอุปกรณ์และวัสดุวงจรรวมอีกด้วย

ดร. Wang Shinan หัวหน้าผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคของ Shanghai Institute of Integrated Circuit Materials ชี้ให้เห็นว่าเมื่อเทียบกับวงจรรวมแล้ว MEMS มีความหลากหลาย ปรับแต่ง ซับซ้อน และมีลักษณะอื่นๆ มากกว่า และกำลังการผลิตของอุปกรณ์แต่ละชิ้นมีจำกัด ดังนั้นความยืดหยุ่นและ ความทนทานของอุปกรณ์อยู่ในระดับสูง นอกจากนี้ ในกระบวนการผลิต MEMS การประมวลผลพื้นผิวที่เปราะบาง การประมวลผลโครงสร้างอัตราส่วนภาพที่สูง และการควบคุมความสม่ำเสมอของความหนาของฟิล์ม จำเป็นต้องได้รับการแก้ไข ซึ่งต้องการความเสถียรและความสม่ำเสมอของอุปกรณ์และวัสดุ ตลอดจนซอฟต์แวร์ที่รองรับ .

Wang Shinan แนะนำว่าผู้ผลิตอุปกรณ์สามารถตามทันความต้องการ ยึดมั่นในนวัตกรรมที่ต่อเนื่อง ลงทุนมากขึ้นในขั้นตอนการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ และรับข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงคุณภาพและความเสถียรของผลิตภัณฑ์ให้ดียิ่งขึ้น

ห่วงโซ่อุตสาหกรรมเร่งสร้างนวัตกรรมที่ด้านล่าง

ในบริบทของความเสี่ยงในห่วงโซ่อุปทานที่เพิ่มขึ้นในปัจจุบัน ผู้ผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และวัสดุในประเทศได้รับการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับห่วงโซ่อุตสาหกรรมและซัพพลายเออร์ โดยขยายห่วงโซ่นวัตกรรมไปยังสาขาชั้นพื้นฐาน เช่น ชิ้นส่วนและพื้นฐาน วัสดุ.

Dr. Lu Zhipeng รองประธานบริษัท Tuojing Chuangyi (Shenyang) Semiconductor Co., LTD. ชี้ให้เห็นว่า เพื่อรักษาความปลอดภัยของห่วงโซ่อุปทาน Tuojing ไม่เพียงแต่มุ่งมั่นที่จะพัฒนาอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ใหม่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ยังมุ่งเน้นไปที่การแปลส่วนประกอบหลักเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของห่วงโซ่อุปทาน ตามรายงาน การระบุตำแหน่งส่วนประกอบหลักของ Tuojing ครอบคลุม 13 หมวดหมู่และขั้นตอนผลิตภัณฑ์หลายสิบขั้นตอน และอัตราการระบุตำแหน่งอุปกรณ์การผลิตจำนวนมากของบริษัทอาจสูงถึง 90% และอัตราการระบุตำแหน่งสำหรับโครงการวิจัยและพัฒนาใหม่นั้นสูงขึ้น

"ในการพัฒนาส่วนประกอบหลัก ผลิตภัณฑ์ของเราไม่เพียงแต่ต้องตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์ตามการใช้งานเท่านั้น แต่ยังมุ่งเน้นไปที่ความสามารถในการทำซ้ำ คุณภาพ และความน่าเชื่อถือในระยะยาว" Lu Zhipeng กล่าวว่าบริษัททำงานอย่างใกล้ชิดกับซัพพลายเออร์ตลอดห่วงโซ่อุปทานเพื่อสร้างระบบควบคุมคุณภาพที่สอดคล้องกัน นอกจากนี้ ในขั้นตอนการพัฒนาและการออกแบบ Tuojing จะหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของผลิตภัณฑ์ ฟังก์ชัน ความน่าเชื่อถือ และตัวชี้วัดอื่น ๆ ของผลิตภัณฑ์กับพันธมิตรอย่างใกล้ชิด ตั้งแต่โครงการไปจนถึงต้นทุนการผลิตจำนวนมาก เพื่อให้บรรลุ "win-win" และปรับปรุงการทดสอบ ลิงค์ ใส่ใจกับการควบคุมคุณภาพในการผลิตจำนวนมากเข้าสู่กระบวนการทางอุตสาหกรรม ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ในประเทศและตัวชี้วัดอื่น ๆ

ในฐานะซัพพลายเออร์ในประเทศสำหรับเป้าหมายการสปัตเตอร์บริสุทธิ์ Jiangfeng Electronics ได้ขยายจากวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำของเซมิคอนดักเตอร์และวัสดุหลักที่เกี่ยวข้อง ในปี 2018 บริษัทได้จัดตั้งแผนกชิ้นส่วน ซึ่งปัจจุบันสร้างฐานการผลิต 6 แห่งสำหรับอุปกรณ์มากกว่า 700 ชิ้น และมีทีมงานการผลิต 1,600 คน ที่ให้บริการลูกค้าด้านการผลิตประมาณ 120 ราย

เบียน ยี่จุน รองผู้จัดการทั่วไปของ Jiangfeng Electronics กล่าวว่าตั้งแต่ปี 2559 สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นได้ยกระดับการควบคุมเซมิคอนดักเตอร์ของจีน ซึ่งทำให้แรงกดดันต่อห่วงโซ่อุปทานภายในประเทศรุนแรงขึ้น และส่งเสริมการแปลชิ้นส่วนในท้องถิ่นในจีนเพิ่มเติม ปัจจุบัน อัตราการแปลชิ้นส่วนเครื่องจักรกลมีถึงมากกว่า 50% และในด้านอื่นๆ เช่น ออพติก อัตราการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นต่ำ และยังมีศักยภาพในการพัฒนาที่ดีอีกด้วย

"สาระสำคัญของชิ้นส่วนหรือการแก้ปัญหาของวัสดุที่สำคัญ" รองผู้จัดการทั่วไป Jiang Feng Electronics Bianyi Jun กล่าวว่า Jiang Feng Electronics วางตำแหน่งในฐานะ "ผู้ผลิตที่แปล" บริษัท ในรูปแบบชิ้นส่วน แต่ยังอยู่ในรูปแบบ ของการแปลวัตถุดิบหลักโดยหวังว่าจะเริ่มต้นจากชิ้นส่วนตั้งแต่ต้นน้ำถึงปลายน้ำเพื่อสนับสนุนห่วงโซ่อุปทานในท้องถิ่นอย่างเต็มที่

ห่วงโซ่อุตสาหกรรมของสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซีมีการบูรณาการอย่างลึกซึ้ง

ในฐานะเมืองสำคัญสำหรับการพัฒนาวงจรรวมในประเทศ อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในภูมิภาคสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซีได้เริ่มมีส่วนร่วมและร่วมมือกับทรัพยากรของต้นน้ำและปลายน้ำของ ห่วงโซ่อุตสาหกรรม

ในการประชุมครั้งนี้ Guo Yiwu เลขาธิการ Shanghai Integrated Circuit Industry Association กล่าวในสุนทรพจน์ของเขาว่า Shanghai Integrated Circuit Industry Association มีความมุ่งมั่นที่จะส่งเสริมการบูรณาการเชิงลึกของภูมิภาคสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซี เพื่อเร่งการพัฒนาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการบูรณาการทรัพยากรต้นน้ำและปลายน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรมวงจรรวม ส่งเสริมการแบ่งปันและความร่วมมือ และเรียกร้องให้ทุกแห่งมีส่วนร่วมในการบริจาคทรัพยากร ให้แอปพลิเคชันเป็นผู้นำ ร่วมกันสร้างระบบนิเวศห่วงโซ่อุปทานที่ปลอดภัยและยืดหยุ่น

ตามสถิติในปี 2022 ขนาดของอุตสาหกรรมวงจรรวมระดับชาติมีมูลค่าเกิน 1.2 ล้านล้านหยวน เพิ่มขึ้น 14.8% ในขณะที่ภูมิภาคสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซีมีมูลค่ามากกว่า 750 พันล้านหยวน เพิ่มขึ้น 18% คิดเป็นสัดส่วนที่มากกว่า กว่า 60% ของประเทศ เซี่ยงไฮ้คิดเป็น 22.3% ของทั้งหมด นอกจากนี้เขายังแนะนำความสำเร็จของบริษัทอุปกรณ์และวัสดุ IC เซี่ยงไฮ้ในอุปกรณ์ติดตามด้านหน้าและอุปกรณ์ติดตามหลัง และเน้นย้ำถึงความสำคัญของการพัฒนาประสานงานต้นน้ำและปลายน้ำ

"ตั้งแต่เดือนมกราคมถึงมิถุนายนปีนี้ อุตสาหกรรมอุปกรณ์วงจรรวมในเซี่ยงไฮ้ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง" Guo Yiwu ชี้ให้เห็นว่าแม้ว่ากลุ่มเซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่จะมียอดขายลดลง อุปกรณ์และวัสดุก็ยังคงสวนทางกับแนวโน้ม โดยมียอดขายเกือบ 15.4 พันล้าน เพิ่มขึ้น 27.3%

Qin Shu เลขาธิการ Jiangsu Semiconductor Industry Association กล่าวว่าเมืองอู๋ซีซึ่งเป็นหนึ่งในจุดเริ่มต้นที่สำคัญของอุตสาหกรรมวงจรรวมในประเทศ ได้เสริมสร้างความแข็งแกร่งให้กับการสร้างห่วงโซ่อุตสาหกรรมวงจรรวมอย่างต่อเนื่อง โดยมุ่งเน้นที่การเสริมสร้างการเชื่อมโยงที่สำคัญ และ ประสบความสำเร็จอย่างน่าทึ่งตลอดระยะเวลาเกือบ 40 ปีของการพัฒนา

ตามสถิติ ห่วงโซ่อุตสาหกรรมวงจรรวมอู๋ซีจะบรรลุมูลค่าผลผลิต 209.152 พันล้านหยวนในปี 2565 เพิ่มขึ้น 15.2% มณฑลเจียงซูยังคงเติบโตอย่างแข็งแกร่งในด้านการออกแบบวงจรรวม การผลิต การทดสอบแบบปิด และรายได้จากการขายในด้านอื่นๆ ซึ่งคิดเป็น 26.5% ของยอดขายระดับชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมการทดสอบแบบปิดของมณฑลเจียงซูซึ่งมีสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่งของยอดขายระดับชาติ

Qin Shu ยังเน้นย้ำถึงความสำคัญของการบูรณาการสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซี และกล่าวว่าสามเหลี่ยมปากแม่น้ำแยงซีจำเป็นต้องสร้างมาตรฐานระดับของประเทศที่พัฒนาแล้วในโลกและความต้องการเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญของประเทศ เร่งการแบ่งงานในระดับภูมิภาคของแรงงานและความร่วมมือในด้านเทคโนโลยีและ นวัตกรรมกระบวนการ ขจัดปัญหา "คอติด" ในการสร้างระบบห่วงโซ่อุปทานของห่วงโซ่อุตสาหกรรม และส่งเสริมอุตสาหกรรมวงจรรวม โดยเฉพาะการพัฒนาอุปกรณ์และวัสดุใหม่ไปสู่ระดับใหม่

ในตอนท้ายของฟอรัมสมาคมอุตสาหกรรมวงจรรวมเซี่ยงไฮ้และสมาคมนวัตกรรมวัสดุวงจรรวมได้จัด "การประชุมการจับคู่อุปสงค์และอุปทานต้นน้ำและปลายน้ำ" 7 จากการผลิตเวเฟอร์ชั้นนำในประเทศ บรรจุภัณฑ์และการทดสอบ องค์กรอุปกรณ์และแพลตฟอร์มและมากกว่า 50 "การเชื่อมต่ออุปสงค์และอุปทานแบบเผชิญหน้ากันแบบเผชิญหน้ากัน ห่วงโซ่เสริมห่วงโซ่ที่แข็งแกร่งแบบจุดต่อจุด" การประชุมจับคู่ได้สร้างช่องทางการทำงานร่วมกันทั้งต้นน้ำและปลายน้ำสำหรับผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เพื่อช่วยให้องค์กรต่างๆ เข้าถึงการแลกเปลี่ยน และความร่วมมือ คำสั่งเก็บเกี่ยว เสริมสร้างความร่วมมือด้านผลิตภัณฑ์ และสนับสนุนการจัดซื้อจัดจ้าง