半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)消息:第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是集成電路領(lǐng)域的重要組成部分,可廣泛用于新能源汽車(chē)、智能電網(wǎng)、軌道交通、半導(dǎo)體照明、新一代移動(dòng)通信、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域,具有廣闊的應(yīng)用前景,已經(jīng)成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)高地。
為搶抓第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略機(jī)遇,培育發(fā)展新興產(chǎn)業(yè),打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高地,根據(jù)《山東省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》、《山東省新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)規(guī)劃(2018-2022年)》和《山東省“十四五”制造強(qiáng)省建設(shè)規(guī)劃》,山東省工信廳近日出臺(tái)《山東省第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》,《規(guī)劃》提出,到2025年,山東省第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈鏈條完善,關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控,保持第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵材料市場(chǎng)領(lǐng)先地位。培育壯大產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)能力強(qiáng)的鏈主企業(yè),提升芯片和器件設(shè)計(jì)能力,擴(kuò)大應(yīng)用場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展,打造百億級(jí)國(guó)家第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高地。
山東省第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,山東省第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)形成了一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),極具發(fā)展?jié)摿?,擁有第三代半?dǎo)體企業(yè)20余家,2020年實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入38.7億元,主要呈現(xiàn)以下特點(diǎn)。
創(chuàng)新能力穩(wěn)步提升。以山東大學(xué)為代表的高校和研究院所承擔(dān)了“973”、“863”等重大工程,科技支撐計(jì)劃、“核高基”等國(guó)家重大項(xiàng)目,擁有第三代半導(dǎo)體材料和器件等多項(xiàng)高水平原創(chuàng)性成果積累,成功制備了世界首枚硅基GaN垂直結(jié)構(gòu)金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)及單片集成功率模塊,掌握了最新一代垂直結(jié)構(gòu)功率器件及模塊制備的核心技術(shù),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在第三代半導(dǎo)體垂直結(jié)構(gòu)功率器件及模塊方面的空白。山東天岳已經(jīng)全面攻克SiC晶體生產(chǎn)、襯底加工核心技術(shù),SiC襯底產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。山東省建有“碳化硅半導(dǎo)體材料研發(fā)技術(shù)”國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心、新一代半導(dǎo)體材料集成攻關(guān)平臺(tái)、晶體材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、“半導(dǎo)體發(fā)光材料與器件”國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心等國(guó)家級(jí)科研平臺(tái),山東大學(xué)、青島科技大學(xué)等高校微電子學(xué)院的半導(dǎo)體相關(guān)專業(yè)積極推動(dòng)教學(xué)創(chuàng)新和校企合作,為山東省開(kāi)展第三代半導(dǎo)體研發(fā)工作提供了良好的人才儲(chǔ)備和條件保障。
產(chǎn)業(yè)鏈條逐步完善。山東在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域已經(jīng)逐步形成了襯底材料、外延材料、芯片設(shè)計(jì)、器件制造與封測(cè)等較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈,山東天岳是我國(guó)最大的SiC單晶材料供應(yīng)商,浪潮華光在外延材料生長(zhǎng)、芯片制備及器件封裝具有完備的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),為山東省發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
融合應(yīng)用日益深入。山東省在軌道交通牽引變流器、變頻逆變、家用電器、新能源汽車(chē)、光伏發(fā)電等領(lǐng)域擁有一定實(shí)力的企業(yè),在汽車(chē)電子和家用電器方面,產(chǎn)業(yè)融合度不斷加深。隨著濟(jì)南比亞迪半導(dǎo)體有限公司、芯恩(青島)集成電路有限公司、青島惠科微電子有限公司、淄博美林電子有限公司的功率半導(dǎo)體芯片器件產(chǎn)線的建設(shè)和投產(chǎn),將對(duì)第三代半導(dǎo)體材料的需求形成新的牽引。
到2025年,第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到300億元
《規(guī)劃》提出,到2025年,山東省第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈鏈條完善,關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控,保持第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵材料市場(chǎng)領(lǐng)先地位。培育壯大產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)能力強(qiáng)的鏈主企業(yè),提升芯片和器件設(shè)計(jì)能力,擴(kuò)大應(yīng)用場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展,打造百億級(jí)國(guó)家第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高地。
--創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)。引進(jìn)并培養(yǎng)一批高端人才,壯大人才隊(duì)伍,建成第三代半導(dǎo)體國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心、國(guó)家博士后科研工作站和院士工作站,搭建國(guó)際先進(jìn)的第三代半導(dǎo)體公共研發(fā)、檢測(cè)和服務(wù)平臺(tái),突破新材料、工藝裝備和芯片設(shè)計(jì)等核心關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新能力得到有效提升。
--產(chǎn)業(yè)鏈條持續(xù)完善。補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié),努力打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)集群,提升產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展能力,形成結(jié)構(gòu)合理、生態(tài)良好的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)體系。
--市場(chǎng)主體培育壯大。大力發(fā)展掌握核心技術(shù)、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和影響力的龍頭企業(yè),帶動(dòng)發(fā)展掌握核心關(guān)鍵技術(shù)的特色企業(yè),夯實(shí)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展根基。
--產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖偬嵘?。抓住新能源汽車(chē)、汽車(chē)電子、5G應(yīng)用、雙碳減排等新應(yīng)用的市場(chǎng)機(jī)會(huì),迅速做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。到2025年,第三代半導(dǎo)體材料、芯片、器件、模塊、應(yīng)用等產(chǎn)值達(dá)到300億元。
先行先試,加快構(gòu)建“5+N”區(qū)域布局
《規(guī)劃》中在產(chǎn)業(yè)布局中,支持濟(jì)南、青島、淄博、濰坊、濟(jì)寧等市先行先試,指導(dǎo)有條件的市做好產(chǎn)業(yè)配套,集中優(yōu)勢(shì)資源支持第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵技術(shù)突破、重點(diǎn)產(chǎn)品發(fā)展和重大項(xiàng)目建設(shè),逐步做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。按照“政府引導(dǎo)、龍頭帶動(dòng)、園區(qū)孵化、集群推進(jìn)”的總體思路,發(fā)揮國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)濟(jì)南產(chǎn)業(yè)化基地、青島嶗山微電子產(chǎn)業(yè)園、中德生態(tài)園集成電路產(chǎn)業(yè)基地、淄博齊魯智能微系統(tǒng)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地、濟(jì)寧省級(jí)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地等集聚優(yōu)勢(shì),加大龍頭企業(yè)支持力度,加快構(gòu)建“5+N”區(qū)域布局。
濟(jì)南。發(fā)揮龍頭企業(yè)和重點(diǎn)項(xiàng)目的帶動(dòng)支撐作用,以發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)和規(guī)?;圃炀o密結(jié)合的產(chǎn)業(yè)集群為突破口,不斷提升集成電路設(shè)計(jì)水平,加速推動(dòng)功率半導(dǎo)體產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)制造產(chǎn)出,有效擴(kuò)大封裝測(cè)試規(guī)模。依托SiC襯底材料技術(shù)優(yōu)勢(shì),面向新能源汽車(chē)、電力電子、航空航天等應(yīng)用市場(chǎng),支持企業(yè)加大第三代半導(dǎo)體材料的研發(fā)和產(chǎn)能投入,引導(dǎo)上下游企業(yè)加強(qiáng)合作,積極布局第三代半導(dǎo)體器件級(jí)封裝技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,打造基于SiC基功率半導(dǎo)體器件生產(chǎn)集聚區(qū),建成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地。
青島。立足智能家電、軌道交通、新能源汽車(chē)等市場(chǎng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì),依托集成電路制造重大項(xiàng)目建設(shè),以發(fā)展第三代半導(dǎo)體材料、芯片及器件設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)為重點(diǎn),通過(guò)抓龍頭、補(bǔ)短板、建平臺(tái)、育生態(tài),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖贁U(kuò)張、支撐能力顯著增強(qiáng),加快培育自主可控產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
濟(jì)寧。強(qiáng)鏈發(fā)展上游SiC、GaN襯底、外延材料生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè),中游發(fā)展第三代半導(dǎo)體分立器件、功率器件及功能芯片產(chǎn)業(yè),延鏈發(fā)展下游芯片封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè),同時(shí)向半導(dǎo)體應(yīng)用及終端產(chǎn)品生產(chǎn)方向拓展,逐步形成較為完整的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,打造第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造基地。
濰坊。積極布局第三代半導(dǎo)體材料、器件的研發(fā),持續(xù)提升創(chuàng)新能力,推動(dòng)器件產(chǎn)業(yè)化,提高產(chǎn)業(yè)鏈整體水平,優(yōu)化項(xiàng)目建設(shè)環(huán)境,為項(xiàng)目推進(jìn)創(chuàng)造良好條件。
淄博。圍繞工業(yè)控制、新能源汽車(chē)、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能等領(lǐng)域,重點(diǎn)加快車(chē)用、充電樁用、新能源用芯片制造的產(chǎn)業(yè)化,推動(dòng)SiC芯片和模塊設(shè)計(jì)品種多樣化,促進(jìn)SiC模塊封裝規(guī)?;?/div>
其他市。依托本地產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)和特色,突出差異化發(fā)展,加強(qiáng)同重點(diǎn)市的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng),支持做好項(xiàng)目招引,逐步做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
堅(jiān)持全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展,提升產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)能力
以技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展相對(duì)成熟的SiC、GaN材料為切入點(diǎn),迅速做大第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模。聚焦材料、外延、芯片、器件、封裝、設(shè)備和應(yīng)用等第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)環(huán)節(jié),加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合,以合資、合作方式培育和吸引高水平企業(yè),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,推動(dòng)第三代半導(dǎo)體在電力電子、微波電子和半導(dǎo)體照明等領(lǐng)域的應(yīng)用,打造第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地。
1.提升材料制備和產(chǎn)業(yè)化能力。加速推進(jìn)大尺寸SiC、GaN等單晶體材料生長(zhǎng)及量產(chǎn)技術(shù),突破SiC、GaN材料大直徑、低應(yīng)力和低位錯(cuò)缺陷等關(guān)鍵技術(shù),全面提升4-8英寸GaN外延、SiC襯底單晶材料產(chǎn)業(yè)化能力。突破超硬晶體材料切割和拋光等關(guān)鍵核心技術(shù),提升4-8英寸SiC、GaN襯底材料精密加工能力。加大對(duì)薄膜材料外延生長(zhǎng)技術(shù)的支持力度,補(bǔ)足第三代半導(dǎo)體外延材料生長(zhǎng)環(huán)節(jié)。推動(dòng)Ga2O3等新一代超寬禁帶半導(dǎo)體材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
2.提升器件設(shè)計(jì)和制造能力。搭建第三代半導(dǎo)體研發(fā)、仿真設(shè)計(jì)平臺(tái),大力扶持基于SiC、GaN等第三代半導(dǎo)體材料的功率、射頻、以及微型發(fā)光器件及芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè),圍繞SiC功率器件的新能源汽車(chē)應(yīng)用和GaN功率器件的消費(fèi)類快充及工業(yè)類電源市場(chǎng),促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作以及成果轉(zhuǎn)化,引導(dǎo)器件設(shè)計(jì)企業(yè)上規(guī)模、上水平。
推進(jìn)基于GaN、SiC的垂直型肖特基二極管(SBD)、金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、高電子遷移率晶體管(HEMT)、大功率絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、微型發(fā)光二極管(Micro-LED)、高端傳感器、以及激光器等器件和模塊的研發(fā)制造,支持科研院所微納加工平臺(tái)建設(shè)。大力推動(dòng)晶圓生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目,優(yōu)先發(fā)展特色工藝制程器件制造,在關(guān)鍵電力電子器件方面形成系列產(chǎn)品,綜合性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
3.提升封測(cè)技術(shù)和供給能力。重點(diǎn)開(kāi)發(fā)基于第三代半導(dǎo)體的功率和電源管理芯片的封裝材料,解決高功率、高密度大芯片的封裝可靠性技術(shù)問(wèn)題,積極引進(jìn)先進(jìn)封測(cè)生產(chǎn)線和技術(shù)研發(fā)中心,推動(dòng)高端封裝測(cè)試工藝技術(shù)裝備的研制和生產(chǎn)效率的提升,提高產(chǎn)業(yè)鏈配套能力。
4.提升關(guān)鍵裝備支撐能力。布局“生長(zhǎng)、切片、拋光、外延”等核心技術(shù)裝備,突破核心共性關(guān)鍵技術(shù),通過(guò)關(guān)鍵設(shè)備牽引,實(shí)現(xiàn)分段工藝局部成套。突破SiC晶體可控生長(zhǎng)環(huán)境精準(zhǔn)檢測(cè)與控制技術(shù)、基于大數(shù)據(jù)分析的數(shù)字孿生及人工智能模擬技術(shù),研制SiC單晶智能化生長(zhǎng)裝備并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。提升清洗、研磨、切割等設(shè)備的生產(chǎn)能力以及設(shè)備的精度和穩(wěn)定性。
優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,打造良好發(fā)展生態(tài)
1.建設(shè)公共技術(shù)平臺(tái)。整合省內(nèi)優(yōu)勢(shì)中堅(jiān)力量,謀劃建設(shè)第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵技術(shù)研究公共技術(shù)平臺(tái),搭建國(guó)際先進(jìn)的涵蓋第三代半導(dǎo)體晶體生長(zhǎng)技術(shù)、器件物理研究、微納器件設(shè)計(jì)與加工技術(shù)、芯片封裝與測(cè)試等核心技術(shù)實(shí)體研發(fā)創(chuàng)新中心,提升研發(fā)水平和效率。建設(shè)國(guó)際先進(jìn)的第三代半導(dǎo)體研發(fā)、檢測(cè)和服務(wù)公共平臺(tái),開(kāi)展芯片和器件關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新材料、新工藝、新器件。深入開(kāi)展核心關(guān)鍵技術(shù)研究、應(yīng)用驗(yàn)證、測(cè)試等,引入高溫離子注入系統(tǒng)、化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)、等離子刻蝕機(jī)等關(guān)鍵工藝設(shè)備,以及大型分析檢測(cè)測(cè)試設(shè)備,為產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展提供服務(wù)支撐。
2.搭建成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)。聚焦第三代半導(dǎo)體單晶材料生長(zhǎng)技術(shù),器件設(shè)計(jì)與制備技術(shù),封裝與測(cè)試技術(shù)等領(lǐng)域,加快推進(jìn)高校及研究院所科技成果與產(chǎn)業(yè)的對(duì)接,以共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等形式落實(shí)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,并加速推動(dòng)成果產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)我省在第三代半導(dǎo)體核心技術(shù)領(lǐng)域的彎道超車(chē)。
3.發(fā)展產(chǎn)業(yè)孵化平臺(tái)。支持地市、高校聯(lián)合國(guó)內(nèi)外研發(fā)機(jī)構(gòu)和重點(diǎn)企業(yè),按照新型研發(fā)機(jī)構(gòu)模式成立第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究院,逐步建成國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)一流的第三代半導(dǎo)體科技孵化器,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展。
培育優(yōu)勢(shì)主體,拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)整體規(guī)??焖贁U(kuò)大
1.壯大龍頭企業(yè)。加大對(duì)重點(diǎn)企業(yè)的關(guān)注和扶持力度,實(shí)行一企一策,協(xié)調(diào)解決企業(yè)發(fā)展關(guān)鍵制約點(diǎn)。優(yōu)先將符合條件的產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)項(xiàng)目納入山東省新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換重大項(xiàng)目庫(kù),充分利用好新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換政策,進(jìn)行重點(diǎn)扶持;圍繞SiC、GaN等晶體材料、功率器件和模塊、照明與顯示器件和下游應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié),培育壯大細(xì)分行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。
2.融通產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)。強(qiáng)化需求牽引的作用,從應(yīng)用端需求入手,加強(qiáng)從材料、芯片、器件到模塊應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈上下游的深度合作。加強(qiáng)省內(nèi)省外行業(yè)對(duì)接合作,精準(zhǔn)招引、實(shí)施補(bǔ)鏈、延鏈、強(qiáng)鏈項(xiàng)目。沿鏈分批打造規(guī)模大、技術(shù)強(qiáng)、品牌響的“領(lǐng)航型”企業(yè),培育細(xì)分領(lǐng)域的“專精特新”企業(yè),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游、大中小企業(yè)緊密配套、融通發(fā)展,有效提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和競(jìng)爭(zhēng)力。
推動(dòng)下游應(yīng)用,拓寬產(chǎn)業(yè)發(fā)展渠道
1.搶抓市場(chǎng)機(jī)會(huì),推動(dòng)第三代半導(dǎo)體功率模塊產(chǎn)業(yè)化。面向第三代半導(dǎo)體器件在充電樁、電動(dòng)汽車(chē)、家電等應(yīng)用領(lǐng)域,提升芯片及模塊在電氣性能、散熱設(shè)計(jì)、可靠性、封裝材料等方面的性能,突破關(guān)鍵技術(shù)難題,掃清產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大的技術(shù)壁壘,加快實(shí)現(xiàn)模塊量產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模,形成產(chǎn)業(yè)集聚,打造模組開(kāi)發(fā)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化的新高地。
2.加快國(guó)產(chǎn)化第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用推廣。圍繞半導(dǎo)體照明、激光器、電力電子器件、高頻寬帶等具有市場(chǎng)潛力的領(lǐng)域,組織開(kāi)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用試點(diǎn)示范,加快市場(chǎng)滲透,提升國(guó)產(chǎn)化率,推動(dòng)上中游產(chǎn)品在下游應(yīng)用的快速驗(yàn)證,形成以用興業(yè)的良性循環(huán)。(節(jié)選自:山東省第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃)
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