“2025年中國半導體生態(tài)發(fā)展大會暨產學研博覽會
”近日在上海市張江科學會堂舉行
。

　　本屆大會由國家集成電路創(chuàng)新中心、上海產學合作教育協(xié)會集成電路專業(yè)委員會 、財聯(lián)社主辦，復創(chuàng)芯
、《科創(chuàng)板日報》等承辦。

　　會議現(xiàn)場 ，廣大高校科研院所專家、業(yè)界專家 、企業(yè)家
、企業(yè)高層管理者和企業(yè)工程師齊聚一堂
，針對產業(yè)和科研市場，對集成電路設計、先進存儲與HBM 、MEMS傳感器
、原子級制造ALD/ALE、先進封裝TSV/TGV 、化合物半導體
、Al for半導體和半導體分析測試設備8大領域的國家戰(zhàn)略、技術驅動和新興需求進行了深度分析 。

　　▍半導體產業(yè)化的破局路徑

　　“從整個泛半導體產業(yè)來看 ，我國半導體光伏
，半導體照明領域發(fā)展良好，不受外部制約
。而在半導體顯示和半導體設計領域 ，關鍵上游材料 、零部件、工藝設備尚未完全自主可控。”中國電子設計工程院首席科學家楊光明在大會報告中表示 。

　　半導體芯片產業(yè)和半導體顯示產業(yè)分布具有高相似性
。楊光明表示
，大陸半導體產業(yè)高度集中在珠三角
、長三角、環(huán)渤海以及中西部地區(qū)，擁有約168條2-12英寸半導體生產線 ，其中8-12寸產線接近80條。據楊光明透露
，目前我國IC自主率仍小于5%，產能占比小于15% ，進口依賴程度較高 。

　　對于半導體產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，楊光明表示
，從外部來看，當前國際競爭激烈的背景下 ，我國半導體產業(yè)自力更生的思想統(tǒng)一
。從內部來看
，需要形成產業(yè)共識，提升協(xié)同效應 ，并有核心代工企業(yè)引領產業(yè)發(fā)展。

　　此外
，楊光明認為，半導體產品從實驗室技術到大規(guī)模穩(wěn)定量產存在的諸多痛點 ，如：工藝不成熟 、良率低
、設備選型運維難、建設周期長 、人才團隊缺乏
、科技成果轉化率低等 。“從實驗室生產的樣品
，通過綜合線做出產品，再到首條量產線做成商品
。最核心的是要真正細化算好一筆經濟賬。 ”

　　據介紹 ，中國電子工程設計院正通過提供覆蓋產品市場分析、工藝設備選型 、工程建設
、調試運營的解決方案
，降低產業(yè)化風險，實現(xiàn)“低成本、高良率 、高效率
、快交付
”的目標 ，打通產業(yè)化閉環(huán)，提升半導體芯片產業(yè)的核心競爭力與安全水平 。

　　微導納米CTO黎微明在主題演講中表示
，全球半導體產業(yè)將實現(xiàn)快速發(fā)展，原因在于AI的強勁推動力。數(shù)據顯示 ，2025年全球半導體產業(yè)同比增長率預計將超過10%
。到2030年
，全球半導體行業(yè)總產值有望達到1萬億美元規(guī)模，其中AI相關應用將貢獻近“半壁江山”。

　　飛速發(fā)展的互聯(lián)網、云計算 、大數(shù)據、人工智能為代表的數(shù)字技術時代 ，對算力要求越來越高 。黎微明表示
，半導體集成電路芯片技術所遇到的面積墻
、存儲墻、成本墻以及功耗墻等成為提升算力的瓶頸，但也為芯片技術的發(fā)展和突破提供了下一個機遇
。例如芯片的3D堆疊 、系統(tǒng)集成以及先進封裝技術等發(fā)展正在推動算力持續(xù)提升。先進薄膜技術及設備為新的器件結構提供了高K材料
、低K材料、多元復合材料摻雜 、超高深寬比結構填充等新材料和新工藝解決方案 。

　　據其介紹 ，微導納米面向客戶新材料
、新架構的工藝需求
，提供多場景全方位解決方案，形成了以原子層沉積（ALD）技術為核心 ，CVD等多種真空薄膜技術梯次發(fā)展的產品體系
。據了解
，微導ALD工藝開發(fā)了電介質和金屬沉積技術，可實現(xiàn)更高縱橫比的TSV ，并在通槽內提供更好的覆蓋范圍、實現(xiàn)低溫工藝平穩(wěn)可控，滿足≤200-400攝氏度沉積工藝要求。

　　▍MEMS傳感器市場增長迅速技術集成與材料創(chuàng)新成焦點

　　作為半導體產業(yè)的重要一環(huán)
，智能傳感器在物聯(lián)網 、智慧城市
、智能制造，人工智能等強勁需求的拉動下發(fā)展迅速 。

　　華潤微代工事業(yè)群工藝集成技術研發(fā)中心總監(jiān)夏長奉表示 ，在國內市場
，中國MEMS市場規(guī)模占據全球一半以上，預計到2026年中國MEMS市場規(guī)模將超過100億美金
。

　　從市場結構來看 ，2021年中國MEMS市場結構中占比最多的是家電及消費與汽車。隨著5G新基建的持續(xù)推進
，5G應用需求迅速擴容；醫(yī)療行業(yè)信息化和工業(yè)自動化的發(fā)展進程不斷提速，醫(yī)療及工業(yè)智能終端設備將會迎來新機會 。

　　中國MEMS市場射頻仍占最大份額 ，達到25.4%
，其次是壓力、紅外 、慣性和麥克風
。從產品市場增速來看，紅外熱釋電&熱電堆和微輻射熱測定儀增速最快。

　　夏長奉判斷 ，傳感器新技術發(fā)展趨勢可概括為產品尺寸微型化
、智能化、集成化 、場景應用多元化 。

　　從技術路徑來看
，IDM和Foundry兩種生產制造模式已成為傳感器行業(yè)繞不開的選擇題。華潤微選擇的是Foundry模式，在此基礎上 ，該公司采用了CMOS+MEMS協(xié)同的生產運營思路
。

　　在夏長奉看來，CMOS和MEMS集成在同一代工廠同一晶圓上
，可以更靈活地調整工藝，使MEMS和CMOS工藝兼容 ，實現(xiàn)不同結構、不同種類的MEMS傳感器與CMOS電路集成在一起。同時
，代工廠同時提供配套的CMOS電路和MEMS傳感器晶圓，可以靈活安排CMOS和MEMS晶圓訂單產能 ，更好的滿足客戶訂單需求 。針對MEMS訂單量小特點
，利用CMOS訂單量大優(yōu)勢，提高產線利用率 ，分攤產線成本
。

　　從MEMS材料端來看
，熱敏材料氧化釩薄膜因其高電阻溫度系數(shù)（TCR）和金屬絕緣體轉變（IMT or MIT）的特性，被廣泛地應用于MEMS傳感器上。在制備氧化釩薄膜過程中 ，如何提高氧化釩的占比含量極大地影響著后續(xù)薄膜的相變轉換和性能表現(xiàn) 。

　　據尚積半導體CEO王世寬介紹
，該公司已推出全新的第七代VOx技術，通過硬件和控制系統(tǒng)的重新設計提升Rs Uniformity和TCR ，而傳輸平臺針對性的設計提升了WTW和RTR的Uniformity
。此外，該公司也提供氧化釩薄膜刻蝕工藝解決方案
，使氧化釩薄膜之MEMS元件得到更佳的工藝整合解決方案。

　　從COMS產品端來看，作為一家從事CMOS圖像傳感器芯片產品研發(fā)
、設計和銷售的企業(yè) ，思特威在全球手機CIS、全球安防CIS 、全球車載市場排名常年均位列前五 。據思特威副總經理介紹
，該公司2023年成立的子公司飛凌微正在將目光聚集端側視覺處理芯片的研發(fā)與設計
。

　　據介紹，飛凌微自研NPU支持業(yè)界主流的神經網絡框架 ，并針對輕量級神經網絡結構和視覺任務進行了專門優(yōu)化
，有效加速視覺數(shù)據處理并提升圖像處理準確性，滿足智駕系統(tǒng)在端側的視覺處理應用需求。

　　▍AI時代下的“四力 ”挑戰(zhàn) Chiplet與DTCO成應對關鍵

　　“當下 ，我們正處于無處不芯
、無芯不能時代
，半導體產業(yè)在新能源汽車、5G/6G 、自動駕駛
、人工智能推動下，市場需求日益旺盛 。
”中國電子工程設計院數(shù)智院常務副部長程星華表示
。

　　據數(shù)據統(tǒng)計 ，2024年全球半導體銷售額達6276億美元
，同比增長19.1%，預計到2030年有望突破1萬億美元 ，其中跟AI相關的半導體增長率會達到30%，2030年1萬億美元銷售額中
，70%左右和AI相關。

　　芯和半導體技術市場部總監(jiān)黃曉波表示，隨著人工智能對算力需求的爆發(fā)式增長 ，Al對半導體提出“四力”需求
，分別為算力、運力 、存力
、電力 。

　　黃曉波認為，高性能計算芯片采用Chiplet技術已成為后摩爾時代的行業(yè)共識 ，有力突破了半導體晶圓先進制程工藝帶來的芯片PPA提升瓶頸。“異質異構Chiplet先進封裝設計面臨架構探索
，頂層規(guī)劃，物理實現(xiàn) ，多物理場景分折
，系統(tǒng)驗證等一系列挑戰(zhàn)，構建針對2.5D/3D Chiplet的設計流程與EDA工具平臺是Chiplet產品落地的首要考慮
。 ”

　　據黃曉波介紹 ，芯和半導體Chiplet集成系統(tǒng)多物理場仿真EDA覆蓋了信號、電源 、熱
、應力的多物理場仿真EDA解決方案
，能夠進行跨尺度電磁仿真與高速通道信號完整性分析、電/熱/應力多物理場協(xié)同仿真以及流體熱分析，保障系統(tǒng)級可靠性能。

　　概倫電子研發(fā)總監(jiān)林曦則認為 ，DTCO是延續(xù)摩爾定律的重要手段之一，制造工藝的微縮已無法持續(xù)滿足性能 、功耗、PPA等指標需求 。通過DTCO流程和方法的優(yōu)化
，可以顯著提升電路的性能設計指標
。

　　據介紹，DTCO需要芯片設計廠商更早地介入到工藝開發(fā) ，評估關鍵工藝帶來的PPA優(yōu)勢和對良率的影響；先進工藝技術經過DTCO方法優(yōu)化后
，占到了PPA提升的50%以上。

　　當前，國際一流半導體廠商均廣泛采用了DTCO技術 ，如英特爾利用DTCO提升CPU工作頻率
、減少芯片面積
，高通使用DTCO流程優(yōu)化3nm功能電路的面積，三星利用DTCO顯著優(yōu)化3nm工藝的性能、功耗和密度等 。

　　林曦表示 ，國內半導體設計公司在受限條件下
，借鑒先進工藝的DTCO方法思路，將其應用到稍微落后一點的平臺上 ，通過定制工藝 、模型等進行差異化定制供應平臺
，挖掘工藝平臺的潛力，成為提升芯片計算速度
、功耗、面積及良率 、可靠性的重要路徑
。