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打破封锁与围堵 设备与材料进步塑造国内集成电路产业竞争力

不经历风雨,哪能见彩虹。在实现教育兴国、科技强国的漫漫征途中,纵然有取得突破性成果的高光时刻,自然也就会有奋力前行、步履沉重的彷徨时刻。得以于广大科技界人士的大力推动,我国科技巨轮正在乘风破浪,驶向广袤无垠的世界经济之海。

一朵朵翻涌的浪花,组成了波澜壮阔、无边无际的大海,令人心生向往。而在多元化经贸体系的汪洋大海之中,车联网、无人机、3D打印、集成电路等无疑占据着至关重要的位置。近年来,在国家政策的扶持下,国产存储产业正在加速突围,积极打造完整的芯片代工、测试、封装以及配套设备和材料等产业链的协同发展格局,实现关键装备、材料的全面国产化已经成为强化我国科技实力、促进实体经济健康发展的重要目标。

集成电路产业之争,其由来已久。作为全球规模巨大的半导体消费市场,随着产能逐渐向中国转移,叠加国家扶持发展的良好政策环境和企业高昂的布局投资热情,中国半导体产业链公司迎来了难得的发展机会,本土半导体厂商也开始积极探索降低经营成本,实现自动化、现代化制造的新途径。

2020年初始,有序推动各类企业实现复工复产成为了事关国计民生的头等大事。在此背景下,我国集成电路呈现出怎样的发展面貌呢?据近期商务部公布的数据显示,1~2月份我国集成电路产品出口呈现逆势增长态势,增长10.5%,国内半导体市场投资氛围依然火热,包括华力微、中芯国际、台积电南京等重磅项目陆续开工,总投资或超千亿元。相关企业的有序复工和相关项目的正常开展,使许多投资者吃下了“定心丸”。

材料作为影响半导体设备性能的一大因素,成为了产品性能升级的一大关键。材料种类单一、稳定性欠佳等,对我国自主研发高质量的芯片、微型电路板等造成了一定程度的阻碍。回顾过去,应变硅、高k金属栅、钴互联材料等越来越多材料领域的创新和应用,推动芯片制造革新。

而在今后,为了更好的适应3C电子制造、汽车零部件、高端航天器等行业发展的实际需求,不管是老牌集成电路厂商还是高新科技企业,都将进一步加大在材料引入、新型材料研发方面的投入力度,以此为智造出高质量的半导体设备打下坚实的基础。

在芯片设计方面,我国近几年不断取得新突破,在追赶国际水平的路上开始向高端领域发力,仅2019年中国10大集成电路设计企业总销售额占全行业产业规模比例的一半,这些企业也有望成为行业技术变革、规则制定的先行者。

材料在影响产品制造的同时,对技术革新也会造成不可忽视的影响。有分析人士指出,今后3D IC、异质集成、二维半导体等技术能否取得突破性进展,将更多依赖于材料的创新。基于完善的材料体系,研究人员可以反复调整某款产品的参数和内置,进而实现较佳效果。

从整个产业发展的大层面来看,丰富半导体材料类型与开展技术创新无疑可以适用于集成电路产业发展的多个场景。薄膜晶体管、质量流量控制器、太阳能电池系统设备、锂电池制造系统等,都需要技术与材料的双重推动。而在激烈的市场竞争环境下,只有在材料和技术上实现更多突破,才能避免受制于人。

纵然前路充满艰难险阻,我们也应该保持定力、充满信心。国产集成电路产业的发展壮大,终归不是一朝一夕就能完成的,包括行业制度的建立健全、核心技术自我研发实力的强化、新型材料体系的完善、平台系统的打通等,都应该成为整个集成电路图谱中的重要篇章。由于进口替代能力初步形成,国产半导体设备前景广阔,受益国内5G商用的快速增长浪潮,晶圆、封测产能的逐步开出,包括半导体设备在内的集成电路产业的向上拐点或将到来。

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