新形勢(shì)下中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景展望

敖一程

摘要：改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)、生活都取得了巨大的發(fā)展，這離不開(kāi)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)以及新材料的應(yīng)用。而且為了滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，中國(guó)需要加快新技術(shù)的研究步伐，使得自身的技術(shù)可以與世界先進(jìn)技術(shù)比肩，提升中國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展活力。半導(dǎo)體材料被應(yīng)用到各行各業(yè)，發(fā)揮了巨大作用，隨著研究的深入半導(dǎo)體材料也升級(jí)發(fā)展都第三代，技術(shù)發(fā)展還將推動(dòng)半導(dǎo)體材料向更高層次發(fā)展，這就需要具備完善的配套設(shè)備，才能發(fā)半導(dǎo)體材料的價(jià)值。本文就新形勢(shì)下中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景展望進(jìn)行分析，希望能夠?yàn)榘雽?dǎo)體行業(yè)的發(fā)展提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：新形勢(shì);中國(guó);半導(dǎo)體設(shè)備;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展前景;展望

引言

半導(dǎo)體材料主要以硅化物及時(shí)衍生物為主，半導(dǎo)體工藝技術(shù)以及設(shè)備在近幾年都獲得了巨大的發(fā)展，科技含量日益提高。尤其是當(dāng)前生產(chǎn)生活中對(duì)電子設(shè)備的需求量大，半導(dǎo)體作為電子設(shè)備的基礎(chǔ)產(chǎn)品，自然成為各國(guó)產(chǎn)業(yè)研究的重點(diǎn)。半導(dǎo)體材料也有一代升級(jí)為三代，但發(fā)展的速度并不會(huì)止步不前，設(shè)備也會(huì)持續(xù)更新?lián)Q代，新形勢(shì)下中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備還有廣闊的發(fā)展前景。筆者依據(jù)搜集的材料以及專業(yè)知識(shí)對(duì)此展開(kāi)了細(xì)致的研究，為半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展獻(xiàn)出綿薄之力。

1中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1部分技術(shù)發(fā)達(dá)

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)近年來(lái)取得了突出的成就，很多技術(shù)位于世界先進(jìn)水平，改變過(guò)去日美壟斷的局面，對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展具有重大意義。經(jīng)過(guò)多年培育，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備已經(jīng)取得較大進(jìn)展，整體水平達(dá)到 28nm，并在 14nm 和7nm 實(shí)現(xiàn)了部分設(shè)備的突破。

1.2新型行業(yè)、產(chǎn)業(yè)對(duì)半導(dǎo)體材料應(yīng)用量大

半導(dǎo)體材料需求的增加，需要設(shè)備的生產(chǎn)能力與之相匹配。電子科技行業(yè)的發(fā)展需求大量的半導(dǎo)體材料，例如LED光照、新能源汽車(chē)、5G通信技術(shù)等。但是今年又受到新型冠狀病毒的影響，疫情防控期間，社區(qū)、高鐵站、高速路口等重要關(guān)口都配備了測(cè)溫儀、紅外成像監(jiān)控儀等電子設(shè)備。作為這些電子設(shè)備的核心部件，非制冷紅外MEMS傳感器芯片的持續(xù)供應(yīng)成為關(guān)鍵一環(huán)，芯片中就有半導(dǎo)體材料。所以需要足夠的設(shè)備滿足防疫的需求。

1.3頂尖人才還是不足

盡管我國(guó)的半導(dǎo)體材料以及設(shè)備的發(fā)展取得了很大的進(jìn)展，但是頂尖人才不足依然是半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的弊端，人才的創(chuàng)新能力以及探索能力不夠，延緩了新技術(shù)以及新設(shè)備的研發(fā)速度。因此要想進(jìn)一步發(fā)展就需要引進(jìn)、培養(yǎng)頂尖人才，以推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

1.4某些技術(shù)還不夠成熟

中國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展的速度快，但是還是有部分技術(shù)不夠成熟。以離子注入設(shè)備為例，應(yīng)用材料占據(jù)粒子注入機(jī)的 70%以上的市場(chǎng)，高端離子注入機(jī)前三家包攬 97%市場(chǎng)份額，行業(yè)高度集中。目前國(guó)內(nèi)只有凱世通和中科信有離子注 入機(jī)的研發(fā)生產(chǎn)能力，17 年凱世通銷(xiāo)售太陽(yáng)能離子注入機(jī)有15 臺(tái)，還存在很大的不足。

2中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展前景展望

2.1國(guó)內(nèi)市場(chǎng)廣闊

5G與人工智能不僅在2020年短期帶動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)回溫，還將長(zhǎng)期支撐半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)的發(fā)展。AI與大數(shù)據(jù)的發(fā)展，均將長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的投入。中銀國(guó)際證券的研究報(bào)告預(yù)測(cè)，2017-2020年，人類進(jìn)入5G、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，半導(dǎo)體制程設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模將增加到500億～600億美元以上的數(shù)量級(jí)。華為的5G技術(shù)更是達(dá)到了世界頂級(jí)水平，在全球獲得好評(píng)。

2.2人才越來(lái)越豐富

為了推動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備以及材料的發(fā)展，國(guó)內(nèi)各大高校加強(qiáng)了人才的培育，電子科技專業(yè)的招生人數(shù)不斷提升，專業(yè)師資力量以及教學(xué)配套設(shè)備也不斷完善，而且國(guó)內(nèi)高校加強(qiáng)與國(guó)外高校的聯(lián)系，輸送人才前往最掌握先進(jìn)技術(shù)以及理論的學(xué)校學(xué)習(xí)，國(guó)內(nèi)高校與企業(yè)聯(lián)合成立專業(yè)的科研團(tuán)隊(duì)展開(kāi)設(shè)備研究。

2.3競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)提升

半導(dǎo)體材料具備廣闊的發(fā)展前景，因此國(guó)外內(nèi)外行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，誰(shuí)最先掌握新技術(shù)，誰(shuí)就可以占據(jù)更多的市場(chǎng)份額，獲取更大的利潤(rùn)，因此各國(guó)都在加速研究新材料以及新設(shè)備，以光刻機(jī)為例，經(jīng)過(guò)筆者的研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)外的阿斯麥爾、尼康、佳能在研發(fā)上處于壟斷地位，因此中國(guó)企業(yè)不僅要研發(fā)新技術(shù)，更要拓展市場(chǎng)。

2.4EUV光刻機(jī)需求持續(xù)攀升

隨著半導(dǎo)體制造工藝向7 nm以下持續(xù)延伸，對(duì)EUV光刻機(jī)的需求將進(jìn)一步增加。半導(dǎo)體專家莫大康介紹，EUV的光波長(zhǎng)為13.5 nm，大大小于之前的氟化氬（ArF）激光波長(zhǎng)（193 nm），可在不采用多次曝光成像的情況下繪制更加細(xì)微的半導(dǎo)體電路。而且這項(xiàng)技術(shù)還能簡(jiǎn)化成像工藝流程，因此目前被視為7 nm以下工藝的突破口。EUV的好處是減少芯片處理步驟，使用EUV代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多重曝光技術(shù)將大大減少沉積、蝕刻和測(cè)量的步驟。這或許將對(duì)沉積、蝕刻和測(cè)試設(shè)備廠商的市場(chǎng)發(fā)展產(chǎn)生一定影響。當(dāng)前這類機(jī)器較少，還有非常大的缺口，因此我國(guó)企業(yè)要加快設(shè)備的研究、生產(chǎn)，滿足市場(chǎng)緊缺的需求。

3如何推動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展

3.1積極應(yīng)對(duì)國(guó)外挑戰(zhàn)

國(guó)內(nèi)企業(yè)要提升自身的發(fā)展能力，提高技術(shù)含量，應(yīng)用新技術(shù)應(yīng)對(duì)國(guó)外的挑戰(zhàn)。5G與人工智能等新一代信息技術(shù)發(fā)展的影響，刺激了半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求，5G技術(shù)的已經(jīng)成為不可扭轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，各國(guó)企業(yè)都想在5G中分取一杯羹。所以要推動(dòng)技術(shù)發(fā)展，以質(zhì)量好、性能高、價(jià)格低等優(yōu)勢(shì)提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2規(guī)避?chē)?guó)內(nèi)問(wèn)題影響

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的發(fā)展需要刺激需求，電子科技行業(yè)還需進(jìn)一步提升發(fā)展水平，提供更多的缺口。上文提到受到疫情的影響，半導(dǎo)體設(shè)備需求增加。但由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、涉及面廣、全球化特點(diǎn)顯著，短期來(lái)看，疫情帶來(lái)的人力、物流短缺、資金鏈吃緊以及國(guó)際交流受限等問(wèn)題會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)造成一定的不利影響。因此企業(yè)要積極尋找解對(duì)策，滿足國(guó)內(nèi)需求的基礎(chǔ)上，提高自身的發(fā)展能力。

3.3加快拓展發(fā)現(xiàn)新機(jī)遇

我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)以出口為主，雖然芯片的客戶大多在國(guó)內(nèi)，但是終端卻以全球?yàn)橹?。所以全球物流運(yùn)輸?shù)耐〞硨?duì)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要。新冠肺炎疫情的爆發(fā)一下子讓人臉識(shí)別、語(yǔ)音交互等非接觸式人工智能技術(shù)受到了很大的關(guān)注，但是口罩等的應(yīng)用又阻礙了人臉識(shí)別，但也為語(yǔ)音交互技術(shù)提供了發(fā)展契機(jī)。因此我們要積極抓住機(jī)遇，研發(fā)新技術(shù)，以更新的技術(shù)滿足人們的需求，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展增添新的活力。

結(jié)束語(yǔ)：生活生產(chǎn)中很多產(chǎn)品、設(shè)備中都有半導(dǎo)體，半導(dǎo)體材料在我們的生存中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前通信方面5G技術(shù)成為發(fā)展大趨勢(shì)，AI智能成為各國(guó)研究的重點(diǎn)，這些技術(shù)的發(fā)揮都離不開(kāi)半導(dǎo)體材料的支持，因此半導(dǎo)體材料的研究開(kāi)發(fā)是我國(guó)材料行業(yè)研究的重心，抓住半導(dǎo)體材料市場(chǎng)，提升其在世界市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，與此同時(shí)也需要有配套半導(dǎo)體設(shè)備。盡管我國(guó)在半導(dǎo)體研究上取得了很大的成就，但是要想順應(yīng)新材料日新月異的發(fā)展速度，還需進(jìn)一步展開(kāi)研究。本文對(duì)新形勢(shì)下中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景展望的分析還存在很大的不足，日后還會(huì)繼續(xù)進(jìn)行研究、分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]莫大康. 新形勢(shì)下的世界半導(dǎo)體業(yè)及中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)的前景（上）[J]. 電子產(chǎn)品世界， 2008（05）：17+19+25.

[2]俞忠鈺. 為新世紀(jì)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的振興做好服務(wù)工作--第三屆中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)工作構(gòu)想和主要任務(wù)[J]. 半導(dǎo)體技術(shù)， 2001， 026（007）：1-2，16.

[3]何杰. 新形勢(shì)下構(gòu)建和諧的發(fā)展氛圍——國(guó)家自然科學(xué)基金半導(dǎo)體科學(xué)學(xué)科2007年申請(qǐng)概況分析[J]. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào)：英文版， 2008， 029（003）：606-609.