全国人大代表、上海致公党上海市委常务委员会委员邵志清,在两会上就晶圆材料的研究与开发提出了自己的看法。他指出, IC工业对于技术指标、稳定性、可重复性都有很高的需求,因此,未来可商业化的产品开发成功率会比较高,因此,要加快构建 IC材料的表征与应用研究平台,建立 IC材料相关行业标准和评价体系,建设 IC材料行业数据库和核心技术创新平台,加快国内集成电路材料创新和企业发展。
针对 IC产业在研发、标准、平台等方面的发展需求,邵志清对此有三点意见。
一是加快建立 IC器件性能检测与应用的研究平台,为科研单位和公司实现“一站式”的产品性能检测服务。将生产流程与原材料开发相融合,以满足 IC材料在实际中的需求,特别是针对未来专用材料,实现“原材料-过程-装备-试验”的全方位的集成,弥补了该领域的不足,实现了从技术到生产到应用的全过程。
二是构建与 IC材料有关的产业规范与评估制度。充分利用 IC器件特性测试与应用研发平台的作用,针对国内下游芯片制造企业的实际需要,利用 IC器件的标准化技术,进行大规模的测试与分析,建立起一套完善的测试系统。
三是建立芯片产业的资料库及基因组技术的技术创新。首先,要尽快建立具有自主知识产权的 IC产业资料库,利用市场机制和优惠政策,指导公司利用“表象试验”与“运用”技术,对其进行数据的统计和统计。同时,利用该数据库建立了 IC材料基因组技术的研究与开发,建立了材料机制与组分、工艺与集成条件、材料与芯片特性的关系数据库和模式,并对新型材料进行了设计和选择。利用资源的分享,可以减少研发费用,提高研发效率,缩短研发时间,促进国内 IC产品的技术革新与发展。
我国半导体材料学研究亟需突破
我国半导体产业发展较为不均衡,其中在商业级(民用)材料学研究方面较为薄弱。
除笔者之前提到的ABF基板以及光刻胶材料外,我国的高纯度单晶硅材料之前也一直依赖进口。高纯度单晶硅主要应用于半导体以及光伏产业。制备高纯度单晶硅的单晶炉成为关键所在。这也体现了我国半导体设备的产品线不齐全、亟需更新突破的状况。
自2015年之后,我国先后有多家单晶硅制造公司开始在行业内崭露头角,其中,宇晶股份(002943)、正泰电器(601877)、晶澳科技(002459)已经上市。然而国内的大多数单晶硅生产/设备商并不是面向于半导体行业,而是光伏产业。相比较光伏产业,集成电路产业对于单晶硅的成品要求更高。面向半导体的高纯度单晶硅制造,将是我国在扩大集成电路国产化面临的比较集中的问题。
结语
材料学的投入与产出从来不成正比。甚至花费数年时间投入巨资,也见不到合格的成品,只能作为技术储备保存。但是,这并不意味着研究材料学就是个无底洞。将越来越多的材料学技术专利掌握在自己手里,就如同平地起高楼大厦,地基越扎实,高楼大厦越稳固。
这些话同样适合于集成电路材料学研究。我们现在为我国的集成电路材料学制定行业标准,国家标准,这将为我国集成电路材料学研究指明方向、圈定范围,笔者相信这将会加速国内集成电路材料产品的发展。当然,我们现在在集成电路材料研究,迈出的可能只是第一步,笔者也期待未来国产半导体产业能够尽可能摆脱上游国外材料的市场影响。
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