近年來,憑借巨大的市場需求、豐富的人口紅利、穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)增長及有利的產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境等眾多優(yōu)勢條件,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。但同時,我國半導(dǎo)體行業(yè)也面臨不小的挑戰(zhàn):
一方面,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈配套能力有待加強(qiáng),眾多核心原材料仍依賴進(jìn)口。另一方面,高端人才儲備相對不足,國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展周期,對于具有完備知識儲備、豐富技術(shù)和市場經(jīng)驗(yàn)的高端人才的需求缺口日益擴(kuò)大。
近日,新浪科技《科創(chuàng)100人》走進(jìn)國產(chǎn)半導(dǎo)體上市企業(yè)飛凱材料,深度對話飛凱材料董事、半導(dǎo)體材料事業(yè)部總經(jīng)理陸春。溝通中,陸春指出,“在國際貿(mào)易環(huán)境不確定性增強(qiáng)的背景下,得益于國家乃至于頭部企業(yè)主動擁抱本土化產(chǎn)品,近年來半導(dǎo)體國產(chǎn)化步伐明顯加快,但鑒于人才等基礎(chǔ)條件局限,國內(nèi)半導(dǎo)體國產(chǎn)化發(fā)展仍有很長的路要走?!?/p>
據(jù)陸春介紹,自2007年開始在半導(dǎo)體關(guān)鍵材料領(lǐng)域展開布局,如今,飛凱材料業(yè)務(wù)版圖已經(jīng)逐漸延伸至晶圓制造、晶圓級封裝和芯片級封裝,形成全產(chǎn)業(yè)鏈材料布局。目前,飛凱材料成功研發(fā)的KrF底部抗反射層材料,已打破國外廠商壟斷,為公司拿到了進(jìn)入晶圓制造領(lǐng)域的門票。
半導(dǎo)體國產(chǎn)化,門檻在哪兒?
材料是整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán),通過飛凱材料在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的發(fā)展及國產(chǎn)化經(jīng)驗(yàn),可以窺見當(dāng)前國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)國產(chǎn)化發(fā)展的現(xiàn)狀。
2007年,飛凱材料開始了半導(dǎo)體領(lǐng)域的布局,成為國內(nèi)第一批提供配方藥水的公司。據(jù)陸春介紹,彼時,飛凱材料切入的是晶圓級封裝領(lǐng)域。經(jīng)過十幾年的發(fā)展,目前飛凱材料的產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋了芯片制造的關(guān)鍵制程——晶圓制造、晶圓級封裝和芯片級封裝領(lǐng)域。
陸春指出,在半導(dǎo)體行業(yè),無論是前段的晶圓制造、中段的晶圓級封裝還是后段的芯片提供,由于整個過程投資強(qiáng)度非常高,且投資周期長,風(fēng)險變量多,這導(dǎo)致半導(dǎo)體一線人員對產(chǎn)品良率的要求非常高,整個過程中不希望出現(xiàn)任何偏差,因?yàn)?,一旦其中某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題沒及時控制住,往往容易造成整體非常大的損失。
據(jù)陸春介紹,在許多半導(dǎo)體一線廠區(qū),每天都會有成千上萬的晶圓在流水線上生產(chǎn),如果過程中出現(xiàn)一個問題沒及時發(fā)現(xiàn)并解決,他就會通過自動化工序流下去,導(dǎo)致后面整個鏈條都是不良品。通常,一塊芯片從裸晶圓到形成一個具有功能性的芯片時,過程中的工序可能超過千道,每一個環(huán)節(jié)對材料的穩(wěn)定性挑戰(zhàn)都非常高,容不得出錯,一旦一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差或失誤,便可能導(dǎo)致后面巨額的損失和無法挽回的傷害。
這些難度,也導(dǎo)致了在具體的落地環(huán)節(jié),許多半導(dǎo)體企業(yè)對于材料的選擇慎之又慎,通常而言,有長期量產(chǎn)成功經(jīng)驗(yàn)的,被選擇的概率要遠(yuǎn)勝于沒有量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的材料。由于早期國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)、材料等嚴(yán)重依賴國外,因此,整個半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)域,國內(nèi)半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重依賴進(jìn)口,許多本土企業(yè)想要進(jìn)入行業(yè)的門檻與難度也非常高。
所幸,近些年,在國際貿(mào)易環(huán)境不確定性增強(qiáng)的背景下,半導(dǎo)體材料自主發(fā)展的戰(zhàn)略需求緊迫。目前,不管是國家還是地方,都給予了大力的支持。據(jù)陸春介紹,得益于國家乃至于頭部企業(yè)主動擁抱并愿意嘗試本土化產(chǎn)品試產(chǎn)測試,近年來半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化步伐明顯加快。
陸春強(qiáng)調(diào)指出,半導(dǎo)體行業(yè)國產(chǎn)化發(fā)展過程中,客戶是否愿意選用你的產(chǎn)品并和你一起參與測試,這非常重要。這些年飛凱材料能夠取得發(fā)展,在自身長期的研發(fā)投入與努力之外,與客戶愿意給機(jī)會,和飛凱材料一同測試生產(chǎn)有著很大的關(guān)系?!叭绻阕约貉邪l(fā)閉門,卻得不到客戶驗(yàn)證的機(jī)會,其實(shí)很多產(chǎn)品是做出不來的?!标懘罕硎?。
已拿到晶圓制造材料的門票,探索產(chǎn)業(yè)風(fēng)云“芯”變
經(jīng)過十幾年的耕耘,目前,飛凱材料在IC領(lǐng)域積累了深厚的研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),在晶圓制造、晶圓級封裝及芯片級封裝形成全產(chǎn)業(yè)鏈的材料布局。
在整個IC制造領(lǐng)域,最具有難度的、門檻最高的、國產(chǎn)化率最低的就是晶圓制造材料。據(jù)陸春介紹,在晶圓制造環(huán)節(jié),飛凱材料參與了國家02專項項目,并成功研發(fā)了KrF底部抗反射層材料,成功打破了國外廠商的壟斷。
“這個產(chǎn)品對飛凱材料來說是一個很強(qiáng)的歷練,包括技術(shù)能力的提升,生產(chǎn)工藝控制、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)打造等,都是一次非常好的歷練,是一個里程碑式的發(fā)展?!标懘罕硎?。
近年來,隨著全球半導(dǎo)體自由貿(mào)易環(huán)境逐步惡化,半導(dǎo)體材料國產(chǎn)替代的戰(zhàn)略需求緊迫。國家層面,晶圓制造領(lǐng)域更是全球科技競爭的焦點(diǎn),國家各部門相繼推出了一系列優(yōu)惠政策,鼓勵和支持行業(yè)發(fā)展。地方層面,相關(guān)的扶持政策也在持續(xù)加碼。例如2023年4月,上?;瘜W(xué)工業(yè)區(qū)管理委員會公布了《上海化學(xué)工業(yè)區(qū)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展專項扶持實(shí)施辦法》。上?;^(qū)三類化工項目,首先支持突破關(guān)鍵技術(shù)的電子化學(xué)品項目引領(lǐng)發(fā)展,為集成電路制造企業(yè)提供穩(wěn)定的原料供應(yīng)。
晶圓制造材料領(lǐng)域的突破,為飛凱材料的發(fā)展打開了新的空間與可能性。
據(jù)陸春介紹,在晶圓級封裝領(lǐng)域,飛凱材料已經(jīng)能夠提供Turn Key的產(chǎn)品支持,產(chǎn)品覆蓋全系列濕制程電子化學(xué)品包括電鍍液、鍵合膠、配方類藥水等產(chǎn)品,應(yīng)用在多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在俗稱“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最后一公里”的芯片級封裝領(lǐng)域,飛凱材料采用多元化的發(fā)展策略,先后收并購了臺灣大瑞及昆山興凱兩家行業(yè)知名企業(yè),完成對芯片級封裝核心材料:焊錫球及EMC環(huán)氧塑封料的布局——尤其飛凱材料的Ultra Low Alpha Mircoball產(chǎn)品,其最小制程工藝僅有50微米,填補(bǔ)行業(yè)空白,并已形成產(chǎn)業(yè)化,解決了晶圓級封裝用基板卡脖子材料問題。
此外,在EMC材料應(yīng)用領(lǐng)域,飛凱材料已經(jīng)形成較高市場覆蓋,尤其在智能模塊、光伏模塊等領(lǐng)域已形成市場品牌影響力。
“除了全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品布局,飛凱材料最重要的優(yōu)勢是通過十幾年的發(fā)展積累了大量優(yōu)秀的人才,并制定了有針對性的培養(yǎng)制度,這是公司創(chuàng)新及發(fā)展的重要條件?!标懘罕硎?。
陸春指出,半導(dǎo)體自主化發(fā)展過程中,國內(nèi)雖然在晶圓級封裝和芯片級封裝等領(lǐng)域供給方面,已取得了明顯進(jìn)步,但在晶圓制造材料供給等領(lǐng)域,國內(nèi)還有很長的路需要走。
“飛凱材料連續(xù)多年加大研發(fā)投入,近年來保持了每年營業(yè)收入的7%左右為研發(fā)費(fèi)用,現(xiàn)有專利近千個,并曾獲得‘中國專利金獎’,是國家知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)。面向未來,飛凱材料愿與各行業(yè)伙伴共同攜手進(jìn)步?!标懘罕硎尽?/p>