最近、第11回半導体製造装置年次総会が無錫で開幕し、同日、会議のサブフォーラム「新材料と新装置の革新と開発を促進する新デバイスと新プロセスフォーラム」が開催された。と下流の需給ドッキング」リンクが開催されました。ゲストは、半導体材料の研究開発における人工知能の応用を紹介しました。同時に、半導体業界は現地化を推進する過程で、サプライチェーンの綿密な協力を実施し、データベースを形成し、設計、テストから工業化までの効果的な連携を形成し、根底にある「ジャムネック」のイノベーションを加速させた。設備や材料などの技術。

AI により半導体の研究開発が加速

材料の革新により、チップ産業の活発な発展が促進されました。国際権威機関の分析によると、材料は集積回路産業の革新に 60% 以上貢献しています。2022年の集積回路材料の世界市場規模は698億ドルに達し、中国は年間平均市場規模130億ドル、市場シェア19％で第2位となった。

Feng Li氏は、材料の開発はチップ産業の約10倍、アプリケーションシステム市場の数十倍を押し上げてきたが、現在の半導体材料の現地化率は約25％で、そのうちバルクガスは現地化を目標としていると述べた。フォトレジスト、マスクプレートなどの局在化率は低いのに比べて、局在化率は高くなります。

チップが平面構造から三次元構造にアップグレードされることで、新しいデバイスと新しいプロセスが材料革新を促進し、データ分析と機械学習における人工知能の強力な機能により、材料のスクリーニングと設計プロセスが加速されます。これにより、研究開発サイクルとコストが大幅に削減され、国内の半導体材料の研究開発とイノベーションにも貢献します。

報告によると、現在、NVIDIA が開発した cuLitho 計算リソグラフィー ライブラリは、2 ナノメートル プロセスのチップ設計と生産開発を加速するために、国際的な半導体装置、半導体メーカーなどに適用されています。LAM Research は人工知能を通じて結晶シリコンの深層エッチングを加速し、IBM も人工知能を利用してリバース材料スクリーニング、カスタム材料設計、工業化を実行しました。

Feng Li氏は、上海集積回路材料研究所は人工知能を利用してプロセス設計を高速化し、研磨材料の計算、フォトリソグラフィーによる基板マッチング材料設計、フィルタドーピング材料の選択における研究開発効率を向上させたと述べた。

報告によると、上海集積回路材料研究所は材料のクロススケール計算を使用し、実験データを組み合わせて集積回路材料遺伝子バンクを形成している。2023年3月には集積回路材料イノベーションコンソーシアムが設立されました。

「データベースは人工知能の 3 つの主要要素の 1 つであり、コンピューティング能力やアルゴリズムよりもさらに上位です」と Feng Li 氏は指摘し、材料イノベーション コンソーシアムを設立し、大量の研究開発データを収集し、研究と開発を加速することで、機械学習、分析モデリング、その他の手段による開発プロセス。

ハイエンド製造には材料と装置の革新が必要

アナログチップ、化合物半導体、MEMS（電子機械システム）の発展に伴い、集積回路装置と材料の国産化は新たな課題と機会に直面しています。

Yuexin Semiconductorの戦略製品センターのLiu Yunfeng氏は、中国の半導体産業の現地化はある程度進んでいるものの、半導体装置の分野では依然として一定のギャップがあると述べた。アナログチップの製造プロセスに関する限り、ディープシリコンエッチング装置、高アスペクト比充填装置、超高電圧絶縁キャパシタ装置、イオン注入装置、ゲルマニウムエピタキシー装置、および一部の特殊ガス、フォトレジストなど. も輸入に頼っています。

また、Yuexin Semiconductor は、車載用端子のアプリケーションに導かれて、車載エレクトロニクス分野におけるローカリゼーション、詳細なレイアウトのプロセスを積極的に推進し、さまざまな自動車メーカーと戦略的協力を確立して、チップ製造からマシン全体までの連携モデルを構築しています。Yuexinの半導体生産能力計画によると、Yuexin IとIIの合計生産能力は45,000個であり、第3段階は2024年第1四半期にリリースされる予定であり、Yuexinは現地化率を策定しました。各ステージの装備の様子。現在、Yuexin は材料面で 50% 以上を達成し、設備面での現地化目標は 40% を達成しています。

炭化珪素に代表される化合物半導体の分野では、ハイエンドの装置や材料の革新が求められています。

上海吉達半導体有限公司の製造技術開発評価部門の責任者、何忠和氏は、現在、炭化ケイ素産業の主なコストは依然として材料端に集中していると紹介した。生産と効率を向上させるために、業界は生産量を増やすためにレーザースライスと複合炭化ケイ素シートの準備方法を試し始めており、対応するプロセスではレーザースライス装置、原子層結合および結合解除の技術と装置の需要が高まっています。

「2023年は平面MOSFET技術がチャネルMOSFET変換ノードに向けて開始される」と何忠和氏は述べ、炭化ケイ素デバイス構造の革新、プロセスの問題を解決するには高密度プラズマエッチング、ALD（原子層堆積）技術を使用する必要があると述べ、国内の設備、材料および他のメーカーが積極的に克服します。

先進的な MEMS は、集積回路の機器や材料にも革新的な要求を課します。

上海集積回路材料研究所の首席技術専門家である王世南博士は、MEMSは集積回路と比べて多様化、カスタマイズ化、複雑化などの特性を持ち、各デバイスの生産能力には限界があるため、柔軟性や柔軟性が高いと指摘した。機器の耐性が高い。さらに、MEMS製造プロセスでは、脆弱な基板の加工、高アスペクト比構造の加工、膜厚均一性の制御などを解決する必要があり、装置や材料、サポートするソフトウェアの安定性と一貫性が求められます。 。

Wang Shinan 氏は、機器メーカーは需要に応え、継続的なイノベーションを堅持し、製品検証段階にさらに投資し、より多くのデータを取得して製品の品質と安定性をさらに向上させることができると提案しました。

産業チェーンは末端のイノベーションを加速する

現在のサプライチェーンリスクの高まりを背景に、国内の半導体製造装置・材料メーカーは産業チェーンやサプライヤーと密接に連携し、イノベーションチェーンを部品や基盤といった基礎層の分野にまで広げている。材料。

拓京荘宜（瀋陽）半導体有限公司の副社長、陸志鵬博士は、サプライチェーンの安全を維持するために、拓京は近年、新しい半導体装置の開発に注力しているだけでなく、だけでなく、サプライチェーンの安定性を向上させるために、コアコンポーネントのローカリゼーションにも焦点を当てました。報告によると、Tuojingのコアコンポーネントの国産化は13のカテゴリーと数十の製品フェーズをカバーしており、同社の量産設備の国産化率は90％に達し、新しい研究開発プロジェクトの国産化率はさらに高いという。

「コアコンポーネントを開発する際、当社の製品は機能的に機器のニーズを満たすだけでなく、再現性、品質、長期信頼性にも重点を置く必要があります。」Lu Zhipeng 氏は、同社は一貫した品質管理システムを確立するために、サプライチェーン全体にわたってサプライヤーと緊密に連携していると述べました。さらに、Tuojingは、開発と設計の段階で、プロジェクトから量産のランディングコストに至るまで、製品の仕様、機能、信頼性、その他の指標についてパートナーと緊密に協議し、「win-win」を達成し、テストを改善します。リンク、工業化プロセスにおける大量生産における品質管理に注意を払い、国産製品およびその他の指標の信頼性を向上させます。

Jiangfeng Electronics は、純スパッタリング ターゲットの国内サプライヤーとして、電子材料から半導体精密部品および関連コア材料まで事業を拡大してきました。同社は2018年に部品部門を設立し、現在700台以上の機器を扱う6つの生産拠点と1,600人の製造チームを形成し、約120の生産顧客にサービスを提供している。

江豊電子の副総経理、辺宜軍氏は、2016年以降、米国と日本は中国半導体の管理を強化しており、これにより国内のサプライチェーンへの圧力が強まり、部品の中国国産化がさらに促進されていると述べた。現在、機械部品の現地化率は50％以上に達していますが、光学などその他の分野では現地化率が低いものの、大きな発展の可能性を秘めています。

「部品の本質か、主要材料の問題を解決するか」と江峰電子の副総経理Bianyi Jun氏は述べ、江峰電子は「ローカリゼーションメーカー」の役割を果たし、部品のレイアウトだけでなくレイアウトにおいても会社を位置付けていると述べた。主要原材料の現地化を部品から始めて、上流から下流まで現地のサプライチェーンを完全にサポートしたいと考えています。

長江デルタの産業チェーンは深く統合されている。

国内の集積回路開発の重要な都市として、長江デルタ地域の半導体産業は、長江デルタ地域の上流と下流の資源に貢献し、協力し始めている。産業チェーン。

この会議で、上海集積回路産業協会の郭義烏事務局長はスピーチの中で、上海集積回路産業協会は長江デルタ地域の深い統合を促進し、半導体産業の発展を加速することに尽力していると紹介した。集積回路産業チェーンの上流と下流のリソースの統合に特に注意を払い、共有と協力を促進し、あらゆる場所にリソースの寄付を呼びかけ、アプリケーションを主導する。安全で回復力のあるサプライチェーンエコロジーを共同で構築します。

統計によると、2022年の国家集積回路産業の規模は14.8％増の1兆2000億元を超え、長江デルタ地域は18％増の7500億元以上に達し、さらに多くの産業を占めている。国の60％以上。上海が全体の22.3％を占める。同氏はまた、上海IC設備・材料企業の前線設備と後線設備における成果を紹介し、上流と下流の協調開発の重要性を強調した。

Guo Yiwu氏は、「今年1月から6月にかけて、上海の集積回路装置産業は成長を続けた」と指摘し、ほとんどの半導体部門で売上高は減少したが、装置や材料はその傾向に逆らって維持され、過去最高の154億近い売上高を達成したと指摘した。 27.3％増加しました。

江蘇省半導体産業協会の秦淑事務局長は、無錫は国内集積回路産業の重要な出発点の一つとして、重要な連携の強化に重点を置き、集積回路産業チェーンの構築を継続的に強化してきたと述べた。約40年にわたる開発の過程で目覚ましい成果を達成しました。

統計によると、無錫集積回路産業チェーンは2022年に15.2%増の2,091億5,200万元の生産額を達成すると予想されている。江蘇省はまた、集積回路の設計、製造、クローズドテストおよびその他の売上収益の面でも堅調な成長を維持し、全国規模の26.5％を占め、特に江蘇省のクローズドテスト産業は全国規模の半分以上を占めている。

秦書氏はまた、長江デルタの統合の重要性を強調し、長江デルタは世界の先進国のレベルと主要な国家戦略的ニーズを標準化し、地域分業と技術協力を加速する必要があると述べた。プロセス革新を推進し、産業チェーンサプライチェーンシステムの構築における「ジャムネック」問題を打開し、集積回路産業、特に新装置と新材料の開発を新たなレベルに引き上げる。

フォーラムの終わりに、上海集積回路産業協会と集積回路材料イノベーションコンソーシアムは「上流と下流の需要と供給のマッチング会議」を開催し、国内の主要なウェーハ製造、パッケージングとテスト、装置企業とプラットフォームから7社、50社以上が参加した。設備、材料、部品企業、オンサイトの「対面の供給と需要のドッキング、ポイントツーポイントの強力なチェーンサプリメントチェーン」、マッチメイキングカンファレンスは、企業が取引所に到達するのを支援するために、半導体メーカーの上流と下流の相互作用チャネルを構築しましたとの協力、収穫注文、製品連携の強化、調達のサポート。