近年来,国内硅晶圆市场持续扩张,面对快速增长且多样化的市场需求,材料的规模化扩张与创新技术发展迫在眉睫。本届先进材料论坛(AMC)邀请了国内外领袖、专家和产业代表,从全球产业视野,向与会者分享半导体材料的最新技术成果,前沿趋势,领袖看法和意见,提供高价值的内容分享及互动机会。
SEMI全球副总裁、中国区总裁居龙代表SEMI衷心欢迎全球各地业界精英参加此次盛会。居龙指出,无处不“芯”,无“芯”不能的时代已经来临,全球晶圆厂投资不断增加,材料市场也预计迎来新一轮复苏。在半导体产业迈向万亿美元里程碑的征途上,正逢以AI、EV、IoT、异构集成、先进封装等为代表的新技术、新市场、新机遇,但也面临地缘供应链、可持续发展、人才短缺等挑战。居龙表示,新技术、新应用、新发展空间、新挑战,将推动业界同仁在百年变局中走出一条“芯”路。
论坛由安集科技资深副总裁王雨春全程主持。
上海硅产业集团执行副总裁,上海新昇及新傲科技董事长李炜首先带来以《中国大硅片:面向未来再出发》为题的演讲。首先,李炜简单解读了全球半导体市场趋势。由于AI、HPC、5G、汽车和工业应用等需求的增加,晶圆出货量或将创下历史新高,2030年达到万亿美元的美好夙愿,对业内人士是很好的机遇。其中,他重点强调了AI对于全球计算硬件需求的推动作用,设备侧+云端的结合有望成为未来的主流趋势。此外,中国新能源汽车产业发展迅速,电气化与智能化也极大推动了车规级半导体设备的发展。随后,他介绍了NSIG可提供的全套硅晶圆解决方案,可100%覆盖国内工艺节点,并致力于建立国内硅材料生态系统。最后,他也提出了当下中国半导体产业面临的痛点问题:高端技术需要突破,中低端技术过度竞争。他呼吁国内企业要走向更广的国内市场,走向更远的国际市场。
意法半导体功率新材料事业部总经理Riccardo Nicoloso的演讲主题为《Silicon Carbide Evolution in E-Mobility Trends》。他指出,提升效率意味着降低成本,汽车电气化发展趋势将大幅推动SiC MOSFET、IGBT等功率半导体的应用。不仅是汽车,SiC功率器件还可应用于航空电气化,并解决重量、体积、以及功率损失。随后,他还指出了SiC面临的一些制造挑战:更高的内在材料缺陷使得达到质量要求的制造更加复杂、硬度更高的材料需要在避火、离子注入、蚀刻等环节进行更复杂的制造工艺。随后他展示了意法半导体在SiC MOSFET领域的技术路线图,未来,ST将扩大功率模块产品组合,以提高市场渗透率,继续开发技术节点,以提高功率密度。
上海新阳总经理、总工程师王溯带来了题为《创新助力行业发展》的演讲。他指出,随着半导体工艺的复杂度持续升高,芯片尺寸的微缩,使芯片结构开始发生变化,对互联材料的选择愈发严苛,对工艺稳定性的要求也越来越高,新材料的挖掘也将成为至关重要的课题。他从清洗和刻蚀两个关键工艺步骤出发,分享了当下材料的发展需求,并针对电位差产生的腐蚀问题以及3D结构带来的塌陷问题提出了相应的解决方案。最后,王溯指出,我国半导体材料的国产化率仍处于较低水平,随着国内晶圆厂的投资扩大以及先进制程推进,国内半导体材料的市场有望持续增长,对于本土厂商是个非常好的导入机遇。
有研亿金有限公司总经理吕保国以《面向先进制程的集成电路高纯溅射靶材开发》为题,首先面向我国集成电路先进制程以及先进存储的应用需求,介绍了我国集成电路用高纯铜及铜合金、高纯钽、高纯钴、高纯镍铂、高纯钨、氧化铝等靶材的应用及发展现状。吕保国用“多品种,小需要”六个字来形容靶材应用的特征,精准指出了我国限制靶材技术创新和新品开发的三个挑战:前沿领域新材料的开发与先锋企业存在较大差距、靶材验证过程复杂且周期长、对靶材与薄膜性能之间关系的基础研究较弱。随后,他指出集成电路用高纯金属溅射靶材产业化程度还需要提升,应与集成电路行业领先研发机构、设备制造商、芯片制造商密切合作,有序开展高纯耐火金属、稀土合金、氧化物等高端靶材的研究开发。最后,他提出了几点建议:加强“产学研”协同创新;加强人才建设;实现智能生产;掌握知识产权、完善标准体系建设;加强国际合作,完成全球化布局。
TECHCET LLC总裁兼首席执行官Lita Shon-Roy 带来了以《Semiconductor Materials & Markets Needed to support Technology Growth》为题的演讲。她指出,根据TECHCET客户调查显示,在AI、汽车、新能源等领域的强劲需求推动下,行业预计在2024年下半年迎来复苏,材料市场也将有所反弹并保持增长。随着3D DRAM、GAA、BPR等全新器件结构的研发应用,新的材料解决方案亟待发掘。先进逻辑工艺的持续收缩,也引发了下一代互连金属的探讨。Lita分享道,随着工艺节点走向2nm乃至1nm,M0层的连接金属或将青睐Mo或Ru:Mo更便宜,但Ru具有耐腐蚀等优势,两者结合性能更佳。此外,仍需基于新材料对抛光、沉积、刻蚀和清洁等环节提出针对性的解决方案。
Linx Consulting亚太区总裁段定夫分享了《半导体材料市场发展趋势》。首先从全球经济形势出发,剖析了半导体市场的发展趋势,半导体供应链库存指数在2023年经历持续下滑走势后至Q4达到健康水平。半导体行业在全球经济活动中所占比重大幅增加,高效能运算需求带动AI半导体的成长,未来五年预计出现31%的销售增长。技术路径图的进展推动半导体材料市场的成长。但受地缘政治影响,供应链面临中断风险,产业结构开始发生改变,先进半导体厂温室气体排放呈现上升趋势,环境的可持续发展也是生产制造过程中亟待攻克的难题。全球范围的本地供应聚落趋势将会对产业造成一定的冲击,段定夫指出,自给自足式的投资将造成产能过剩及产能利用率下降的问题。
随着人工智能、高性能计算、5G、汽车和工业应用发展,全球硅晶圆出货量或将迎来触底反弹,2024年预计增长8.5%,2025年有望再创历史新高。这也预示着全球半导体材料市场将迎来新一轮复苏,2024年预计将增长超过15%。作为半导体制造产业中的坚实地基,半导体材料需要准确把握产业发展方向,长期持续不断投入创新以应对新应用、新需求。