APP下载

广东省集成电路材料产业发展现状及建议* 1

2022-02-13赵振博韦文求刘洋李银乐

广东科技 2022年1期
关键词:集成电路广东省广东

文/赵振博 韦文求 刘洋 李银乐

发展集成电路是党中央、国务院加快培育发展战略性新兴产业、建设制造强国的重要战略部署。集成电路材料是集成电路产业发展的基石,处于集成电路产业上游,集成电路的每一个技术创新都会对相应的材料提出新的要求,材料研发和应用的每个进展都为集成电路新结构、新器件的开发提供了新思路、新路径,正所谓一代器件,一代工艺,一代材料。本文对广东省集成电路材料产业的发展现状及存在问题进行了分析,研究提出了推动广东集成电路材料产业发展的几点对策建议。

一、国内外集成电路材料产业发展概况

集成电路材料细分品种较多,根据工艺流程可以划分为八大类,包括硅片/硅材料、工艺化学品、光掩模、光刻胶及其配套、电子气体、抛光材料、溅射靶材、专用封装测试材料(如图1所示)。

图1 集成电路制造工艺及材料应用

根据国际半导体产业协会(SEMI)的数据,2020年全球集成电路材料市场规模为553.1亿美元,包含集成电路晶圆制造材料348.9亿美元,封装材料204.2亿美元;预计2021年全球半导体材料市场规模有望达到587.4亿美元。从区域市场分布来看,2020年中国台湾地区的市场规模继续位居全球第一,中国大陆位居第二,韩国位居第三。2020年中国集成电路材料产业整体市场规模达到878.4亿元,其中集成电路晶圆制造材料517.3亿元,封装材料361.1亿元。

近几年,受国家政策支持以及国内市场需求的双重驱动,我国集成电路关键材料实现从无到有的发展,产业增长进一步加快,培育了一批富有创新活力、具备一定国际竞争力的龙头骨干企业。根据集成电路材料产业技术创新联盟统计,近十年我国集成电路材料营收翻了两番,江丰电子、安集微电子、华特气体等公司的溅射靶材、抛光液、特种气体等上百种关键材料通过大厂生产线认证并进入批量销售,成功打入国内外先进芯片厂的供应链。但是我国集成电路材料整体还很弱小,自主可控性和国际竞争能力仍然不足,产品主要集中在中低端,高端产品的稳定性和可靠性难以满足要求,光刻胶等高端关键材料严重依赖进口,“卡脖子”问题依然严峻。

二、广东省集成电路材料产业发展现状

与长三角、京津冀地区相比,广东集成电路材料产业发展较晚,整体规模和研发实力相对较弱。近几年,在政府政策引导和国内外市场驱动下(如表1所示),广东集成电路材料整体实力不断得到提升,产品种类不断健全,产业链条日趋完善。

表1 近几年广东省出台的集成电路相关政策措施

从产品类型来看,广东集成电路材料主要集中在封装材料、电子特气、工艺化学品、光掩膜版以及部分先进半导体衬底和外延材料。集成电路先进制程工艺流程所需的八大类材料,广东在硅片、光刻材料、湿电子化学品、溅射靶材等4个领域尚不具备产业化能力,在光掩膜、电子特气、抛光材料、封装材料等4个领域具备一定产业化能力,但产品大多集中在中低端领域。具体来看,广东封装用材料在国内占有重要地位,以深南电路、珠海越亚、丹邦科技、兴森科技、嵩达技术等为代表的龙头企业是国产封装基板的核心供应商,并围绕封装基板的上下游聚集有覆铜板、超薄铜箔、防焊油墨、芯板、湿电子化学品等众多骨干企业。广东电子特气的生产企业主要包括华特气体、广钢气体等,其中华特气体已先后进入包括台 积电、海力士、中芯国际等全球领先的半导体制造企业供应链体系,覆盖国内8寸以上集成电路制造厂商超过80%的客户。在晶圆材料方面,广东省暂无具备产业化能力的硅片生产企业,但在氮化镓、碳化硅、砷化镓(GaAs)和磷化铟等先进半导体材料领域,聚集了诸如天域半导体、中稼半导体、比亚迪、广东先导等骨干企业,如图2所示。

图2 广东省集成电路材料代表性企业分布

从区域集聚发展来看,广东省集成电路材料企业大多集中在深圳和广州,初步形成以深圳、广州为核心,牵引珠海、佛山、东莞、惠州、清远、中山、江门等多地协同发展的产业格局。其中,深圳由于拥有得天独厚的电子信息制造业基础和终端市场优势,集聚了大量封装材料、抛光材料、光掩模、工艺化学品等集成电路材料骨干企业,科研实力和产业化能力最强。此外,近年来省内各地市都在大力推动集成电路相关领域的发展,出台了多项支持和加快促进集成电路产业发展的意见、方案、措施和行动计划,引进了诸多补齐材料短板的项目,如惠州引进了江丰电子的“溅射靶材及溅射设备关键部件的产业化”项目、中山引进了LG集团下属LT金属有限公司的“氧化铟锡(ITO)靶材”项目、广州引进的“新锐光掩模”项目和“富乐德半导体系列材料”项目等等。

在技术研发方面,广东省在重点领域研发计划中布局了“芯片、软件与计算”“第三代半导体材料与器件”“电子信息关键材料”等重大重点专项,攻克了多项集成电路材料领域的关键核心技术。如中国科学院深圳先进院、深圳市化讯、大族激光等科研团队研制的临时键合光敏材料和紫外激光解键合设备,已批量应用在国内晶圆制造、封测等环节,实现了国产替代;潮州三环通过优化陶瓷劈刀的结构、材料配方、表面处理工艺,突破了芯片封装引线键合用陶瓷劈刀的关键瓶颈,成为国内首家实现批量稳定生产企业,打破了国外垄断;华特气体打破了高纯六氟乙烷、高纯三氟甲烷、高纯八氟丙烷等产品进口制约,实现了近20个产品在国内集成电路、显示面板等领域的国产替代。此外,广东还扶持和培育一批了诸如松山湖材料实验室、季华实验室、广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院、广东省大湾区集成电路与系统应用研究院、广东工业大学集成电路创新研究院等集成电路材料和应用的高水平创新平台,集聚了一大批高水平科研创新团队,研发实力稳步提升。

三、广东省集成电路材料产业存在的问题

虽然广东集成电路材料产业在“补链强链”、科研实力等方面取得了不错的进展,但依然存在企业规模整体偏小、高端产品供给不足、公共服务能力偏弱等问题,高端材料发展短板仍有待补齐。

一是企业规模普遍较小,协同发展水平不高。当前,广东除深南电路、生益科技等企业主营收入达到百亿元外,其他集成电路材料企业规模都偏小,存在水平低、体量小、市场占有率低等情况。同时,集成电路设计、制造等环节的行业龙头企业对整合产业链上下游优质资源的能力与意愿不强,企业间的协同创新与链条式发展能力偏弱。

二是核心研发能力较弱,高端产品供给不足。广东在整个集成电路材料体系建设方面尚不健全,如芯片制程用光刻胶、工艺化学品的产业化供应尚属空白,光掩模、封装材料等产品大多集中在中低端,高端材料自给率明显不足,对外依赖程度大和“卡脖子”问题依然比较严峻。

三是公共服务能力有待提升。虽然广东省拥有唯一的国家新材料测试评价平台-电子材料行业中心,以及中广测等大型测试评价机构,但其设备和技术能力仍不能完全覆盖高端材料的测试评价需求,特别是一些高端光刻胶、超高纯气体、前驱体溶剂等的分析评价,缺少相应的先进设备和方法标准;此外,在国产集成电路材料的应用评价方面,也缺乏健全的评价体系、标准和平台。

四、加快推动广东省集成电路材料产业发展的对策建议

一是加强高端创新人才的引育。建议政府充分利用省属科研院所、广东省实验室、高水平研究院等创新平台,加强全职高层次人才团队的引进,集聚一批集成电路领域的一流人才团队;加强本地高校在集成电路材料领域的学科建设,加强创新型人才的培育工作,增强人才供给能力;完善人才培养机制,鼓励和支持龙头企业与高校、科研院所开展联合人才培养,加强学术性人才与产业化人才的有机结合,造就一批工程师队伍。

二是推进研发和评价平台建设。建议加大政策引导和扶持力度,采用多方共建的形式,建立一批集成电路材料的研发、测试与应用验证平台,提升国产材料的研发速度,缩短研发周期,推动国产材料尽早地进入测试验证与示范应用。

三是构建以龙头企业为主导的产学研深度融合产业生态。建议以龙头企业为主导,建立产学研深度融合、多方协同创新的产业生态体系。鼓励行业龙头企业做大做强,实现多品类材料经济效益互补;支持应用企业通过投融资等多种形式融入材料生产企业的生产体系;积极引导创业投资基金等社会资本进入集成电路材料领域,积极培育孵化创新性材料企业、单项冠军企业,不断健全集成电路材料产业链,努力将广东打造成我国集成电路产业发展的第三极。

猜你喜欢

集成电路广东省广东
Gardening is popular in schools
广东省校外培训风险防范提示
不煲“仔”的广东煲仔饭
广东省铸造行业协会十周年会庆暨第四届理事会就职典礼成功举行
集成电路测试领域的关键技术
塑封集成电路扫描声学显微镜分析
混合集成电路激光调阻技术
人工智能与集成电路的关系探讨
广东舆情
我们都是卑微者(组诗)