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联电、台积电在大陆竖起先进制程高墙 中芯、华力微需努力;国内研发新材料 可让图像传感器CCD变柔软;中国存储业的“春天”来了?

集微网  · 公众号  · 硬件  · 2017-04-15 06:34

正文

1.联电、台积电在大陆竖起先进制程高墙 中芯、华力微需努力;

2.微电子所在14纳米产学研合作中取得显著成果;

3.国内研发新材料 可让图像传感器CCD变柔软;

4.香港理工大学研发出高速传导性能的崭新半导体纳米纤维;

5.中国存储业的“春天”来了?

6.晋江启动首批集成电路产业优秀人才认定工作


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1.联电、台积电在大陆竖起先进制程高墙 中芯、华力微需努力;


台湾12吋厂火速卡位大陆先进制程的空缺,近期传出联电厦门12吋晶圆厂(联芯)一箭双雕,先后拿下展讯、联发科40纳米制程大订单,且近期28纳米移转到厦门12吋厂后,此两大IC设计大客户也会陆续转进28纳米生产,与台积电联手在大陆筑起先进制程高墙,防堵中芯国际、华力微电子的28纳米崛起!


大陆本土晶圆厂中芯国际、华力微电子等猛攻28纳米先进制程,但进展却持续落后,反而是台积电、联电近期联手下了一盘好棋,前者用16纳米FinFET卡位大陆最先进的技术地盘,后者以28纳米技术补上大陆最缺的制程世代,透过双方前后夹击,守住大陆半导体市场的高端制程江山。


业界透露,大陆IC设计大厂海思在官方政策规划下,被要求指标性的向中芯国际投片生产28纳米制程,但中芯的高端28纳米HKMG制程的良率一直不顺,双方变得进退维谷,也反应大陆当地28纳米制程缺乏的窘境。而此时联电的28纳米转移到厦门12吋厂生产,正好补上此需求的空缺。

 

同时,近期也传出联电厦门12吋厂成功一箭双鵰,先后拿下展讯和联发科的40纳米制程大订单,预计这两家IC设计大客户也陆续会转进28纳米制程。


联电厦门12吋厂自2015年3月正式动土以来,创下仅20个月就开始量产的迅速纪录,2016年11月宣布完工开幕,该厂是大陆华南首座12吋厂,总产能为单月5万片,估计2017年底前,先投产约1.1万片产能,以40纳米制程为主。


联电申请多时的28纳米制程也成功获得投审会核准,近期开始生产28纳米的芯片;再者,台积电南京12吋厂也快速动起来,预计2018年以16纳米FinFET制程加入生产,同时也成立设计服务中心,该座12吋厂规划的月产能是2万片,近期已经与众多供应商接洽,希望能一同到南京设厂支持。


同时,台积电在28纳米、16纳米、10纳米和7纳米制程之外,更规划22纳米和12纳米等多个技术制程世代,以紧密的技术布局来巩固已成功建立的先进制程技术地盘。


对照台系半导体厂攻势猛烈,大陆半导体目前最大的瓶颈在于两个要素,核心技术和人才。虽然已经频频找切入点突破,但预计在3~5年内,台湾半导体厂仍是具有绝大优势。


综观大陆半导体28纳米发展,中芯研发28纳米技术多年,虽然打入高通(Qualcomm)供应链,但尚未真正具有指标性的规模出货量,加上高端技术无法突破,导致整个先进制程的进展十分缓慢,中芯2016年第4季的28纳米营收比重仅3.5%,预计2017年底往比重10%的目标迈进。


再者,大陆另一家半导体厂华力微电子虽然与联发科合作28纳米的技术开发,但直至现在也一直未量产,华力微的第二座12吋晶圆厂预计全面朝28纳米布局,目前各界持续密切观察中。DIGITIMES



2.微电子所在14纳米产学研合作中取得显著成果;


 近期,中国科学院微电子研究所先导工艺研发中心研究员韦亚一团队与中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司在负显影光刻胶建模和光源掩模协同优化方面开展深入合作,围绕14纳米节点中光刻研发所面临的各项工艺挑战进行联合技术攻关并取得显著进展,完成了后段制程中特定关键层的模型校准工作。结果表明,对于负显影工艺在光源掩模协同优化中引入光刻胶模型,能够减少仿真数据和实验数据的偏差,有利于提高光学仿真的准确性,为调整光源及优化掩模在仿真阶段的快速收敛奠定基础,进而保证先进节点中光刻工艺的稳定性,确保后续研发进程的顺利进行。


  负显影工艺是14纳米及以下技术节点必不可少的一项技术,能够有效提升曝光的对比度,在后段制程中被广泛采用。与传统的正显影工艺相比,负显影工艺具有光刻胶微缩效应,使仿真结果不再准确,因此,有必要在光学仿真中建立负显影光刻胶模型来模拟这些效应,根据特定层的设计规则绘制测试图形,在确定掩模结构、光刻胶层属性和结构的基础上进行光学仿真并流片,利用相应的仿真数据和实验数据进行模型校准。校准后的模型在光学仿真中能够最大程度地反映实际的物理化学过程,进而提高光学仿真的可预测性。图1展示的是一个建立光刻胶模型的流程。


  在14纳米光刻技术研发中,研发团队采用先进的光源掩模协同优化技术对各关键层的光源形状进行优化,解决了传统光源分辨率低、极限尺寸下图形工艺窗口小等问题(图2)。目前已完成后段制程中Metal 1X,Metal 1.25X,Via0和前段制程中AR等关键层的光源优化工作,优化后的光源能够显著增大光刻工艺窗口,提高了图形曝光质量,有效控制缺陷的产生。完成第一轮光源优化后,团队在第二轮工艺仿真中引入负显影光刻胶模型,根据大量的实验数据对模型进行拟合,研究负显影工艺中由于光刻胶的收缩对图形尺寸和工艺窗口的影响,进一步提升仿真计算的准确性和光源、掩模优化的效率。以上工作经晶圆数据验证,对光刻工艺的关键指标有显著提升,如Metal 1X层单次曝光工艺窗口增大20-30%,曝光容忍度增大25%左右,同时解决了包括光刻胶倒胶、线端尺寸过大、双线或三线结构曝光容忍度过小等多个技术难题。


  合作研发过程中,研究所的技术创新能力和企业的工程研发能力形成良好互补,产学研合作模式获得了充分肯定,成果得到了业界的广泛认可。



图1.光刻胶模型建立流程



图2.光源掩模联合优化合作 中国科学院网站



3.国内研发新材料 可让图像传感器CCD变柔软;


记者近日从合肥工业大学获悉,该校首次制备出大晶粒非层状结构的硒化镍薄膜,并成功将其构筑为光探测器阵列,为新一代柔性图像传感器的研发提供了新的方法。相关成果日前发表在国际材料领域权威期刊《先进材料》上。


未来可穿戴智能设备要求图像传感器具有柔性,可以弯曲折叠,而目前在数码相机中广泛应用的集成图像传感器,由于其硅基底不具有柔性,难以满足未来需求。而柔性低维材料被认为是硅基底的理想替代者。


该校材料科学与工程学院王敏教授和陈翌庆教授团队与韩国成均馆大学科研人员合作,提出了一种新的界面限域外延生长方法,成功制备出高质量大晶粒非层状结构硒化镍薄膜。课题组通过硒化镍微米带阵列的图形化生长,构筑高性能且均匀性好的光探测器阵列,为柔性图像传感器的实现奠定了基础。


据介绍,由于这种新型材料薄膜的晶粒达到微米尺度,晶粒间的晶界减少,显著降低了晶界对载流子的散射,从而大幅提高了光探测器的响应度。实验结果表明,基于微米尺度晶粒的高质量硒化镍薄膜所制备的光探测器,每瓦光照可以获得150安培的电流,其响应度比纳米尺度晶粒的薄膜提高了4个量级。


“非层状结构材料在自然界广泛存在,但由于其缺乏内在各向异性生长的驱动力,这一结构材料的薄膜生长很难实现。”王敏教授介绍说,这一成果攻克了非层状结构材料薄膜生长难题,可以应用于更多种类的相关材料。同时,这种材料在光探测器阵列的构筑方法、制备和加工工艺方面与目前广泛采用的传统互补金属氧化物半导体电子学相兼容,更加有利于其实际应用。(科技日报社)



4.香港理工大学研发出高速传导性能的崭新半导体纳米纤维;


4月13日,香港理工大学讲座教授梁焕方在记者会上介绍研发成果。当日,香港理工大学召开新闻发布会,宣布该校机械工程学系研发团队采用新科技,将传导性能高的纳米材料植入半导体纳米纤维,研发出崭新的半导体纳米纤维。据介绍,这种新材料应用范围广泛,尤其可大幅提升太阳能电池效率以及光触媒清洁空气的效能。



5.中国存储业的“春天”来了?


作者:莫大康


  据目前的报道,中国已有四家公司欲做存储器,分别是长江存储,投资240亿美元,到2020年月产能将达30万片,目标是自己研发的3DNAND闪存;另一家是泉州晋华存储器项目,投资约60亿美元,做利基型DRAM,技术来源于UMC;还有一家是合肥智聚,投资80亿美元,已于2016年6月开工,由王宁国博士执掌,计划在今年年底左右进入设备安装阶段,由于项目尚未正式公布,产品不详;最后是南京紫光,投资300亿美元。


  从公布的进度看,除南京紫光没有详细计划之外,其他3家的进度似乎差异并不大,基本上都是在2018~2019年进入量产阶段。


  据个人看法,可能有两个指标是看点,一个是什么时间那家公司能达成10亿美元以上的销售额;另一个是产品的市场份额。


  因为从全球市场份额能看出真本事,目前我国台湾地区的DRAM约占全球总市场份额的5%。至于什么时间企业能实现赢利,这是个不可焦急的目标。


  显然,长江存储受到了国家资金的支持,实力强大。然而按照中国半导体业的发展特点,依赖政府资金有它的不足之处,例如,增加了企业对政府的依附性,在关键时刻无人敢于承担责任。


  对于地方政府等支持项目,它们的难度比较大。首先是变数多,涉及了太多人治的因素,而且缺乏过硬的技术以及产品特色,要它具有产业发展的胸怀,及持续不断地坚持,可能是有些困难。


  中国存储器业上马的决定是十分困难的,然而如今可能有四家以上公司都欲突破,让人感觉有些“唐突“,求胜太心切,更谈不上集中兵力。但是,对照中国新兴产业的发展轨迹,这次的发展步骤似乎很相似,这样的过程在现阶段几乎不可避免。因此,半导体业者要尽可能保持冷静,要充分利用好“资本与技术”两个轮子,从理性上把技术突破放在首位,牢记产能扩充要与市场相适应。


  所以,中国存储器业发展的关键时间点可能要推迟至2020年左右,现阶段尚不可预测。


  观察我国台湾地区上马存储器的历程,它曾成功地在短时间内投入300亿美元,实现产能扩大。因此,对于我国大陆地区而言,成功做出存储器产品仅是个时间问题。我国台湾地区存储器产业最终不成功的原因,主要是缺乏自主技术,且总想依赖别人,这种做法证明是行不通的。


  另外,存储器业的周期性起伏明显,每经过2~3年总有一段上升或者下降周期,体现在它的价格波动方面。例如,服务器用DDR432GB模组,目前每条已突破200美元大关,2017年的首季合约价平均涨幅逾25%,高容量模组涨幅更是直逼30%以上。近期,DRAM的涨势主要由三星主导,且涨势仍未停歇,首季标准型DRAM涨幅逾三成,移动DRAM涨幅约15%~20%,服务器用DRAM涨幅在25%~30%。存储器市况从2016年6月触底反弹后,从最低每单位1.31美元一路走高,年底升至1.94美元,且在供给有限而需求增加的状况下,存储器2017年有望延续涨势。


  ICInsights乐观预测,未来五年(2016~2020年),全球存储器市场的年均增长率CAGR将达7.3%,由2016年的773亿美元,增加至2020年的1099亿美元,这表明未来的存储器市场将一片光明。


  所以,中国存储器业只要能赶上一波产业的上升周期,或许可能实现赢利,这显然取决于竞争实力以及足够的耐心与坚持。现阶段有多达四家公司都想突破存储器发展的难题,显然都获得成功的几率不大。


  另外,中国的芯片制造业几乎都是从代工起步,如今存储器却要转变成IDM模式。这样的模式转换不是一件简单的事,因为与代工相比,IDM模式更依赖于市场以及技术快速转换的特点,对于企业来说是个全新的挑战。


  中国半导体业迈向IDM模式是大势所趋,然而它的难度不可低估,因此必须有充分的思想准备及决心。


  据WSTS及ICInsights提供的2014年数据,全球存储器销售额为800亿美元,而中国消耗了其中的约250亿美元,占31%。中国存储器市场巨大,未来替代的机会多,尽管这是上马存储器生产线的理由之一,但必须清醒认识到,这个市场是属于全球的,必须依靠自己的实力去占领。


  中国半导体业的发展方向已定,几乎没有退路,只有努力挺进,但是要少些非市场化因素的干扰,要充分认识到半导体业的成熟可能决定于综合的因素,不仅仅是“钱”,更为关键的是产业大环境的迅速改善。因此,未来有两个方面要特别关注:一个是要“循序前进,欲速则不达”;另一个是把焦点放在“骨干企业”身上,只有集中力量把“骨干企业”搞好,中国半导体业才真正有希望。


  目前,说中国存储器业的”春天”已经到来可能还为时尚早,确切地说,应该是中国的半导体业一定要跨入全球存储器的行列之中。至于未来能有多大的作为,要看我们的努力程度与造化,但是必须要在研发方面有所突破,或者在存储器生产线的运营中能够掌握它的独特规律。


  中国半导体业用存储器作为IDM模式的突破口是个新的尝试。所以,一定要树立信心,并要有足够的耐心。中芯国际经过15年的历程,才刚达到年销售额30亿美元。所以,到2025年时再来回顾中国存储器业可能也不迟。 中国电子报



6.晋江启动首批集成电路产业优秀人才认定工作


晋江新闻网4月14日讯 记者昨(4月13日)日从晋江市集成电路产业园区建设筹备组人才组获悉,日前,晋江启动首批集成电路产业优秀人才认定工作。


  相关负责人介绍,为突出招引集成电路产业人才方面的政策力度,晋江将在上半年组织兑现一批集成电路产业优秀人才工作津贴,晋华项目引进人才兑现人才优待政策工作先行开展,目前已组织晋华公司开展优秀人才认定申报工作,待确定优秀人才人选和人才类别后,再组织兑现优秀人才工作津贴。


  今年2月,《晋江市集成电路产业优秀人才认定标准(试行)》出台,突破传统的衡量人才的做法,以多维评价指标,综合考虑人才在专业成就、获得荣誉、就职单位、任职经历及从业时间等各方面表现,将行业所需优秀人才分为五类,包含科研型、技能型、产业型、管理型人才等,并实行认定与评定相结合的人才评审机制。


  据悉,优秀人才将按五个类别享受相应的政策优待,包括每人每月750元~15000元的工作津贴;对企业聘用的、年薪达个税自行申报额的高端人才,参照实缴个税地方留成部分的50%~100%发放培训补贴;对入选泉州市级及以上“高层次创业创新人才”的优秀人才,按国家级资助额的100%、省和泉州市级资助额的50%一次性配套奖励。


  住房保障上,对租住晋江国际人才社区和高端人才社区人才房的优秀人才,租金按当期市场价格的50%收取,优惠期5年。其中,为本地企业服务满5年(时间可累计)且承租满5年的,根据个人意愿可申请购买所租住房,价格按购房时房产评估价的6折计算,此前已支付的房租可抵扣购房款;在其他社区购置商品房的,享受5万~80万元购房补助。


  生活保障上,优秀人才子女可就读公办优质中小学和幼儿园,1~3类优秀人才子女就读晋江国际(双语)学校的,按实缴学杂费的30%补助;优秀人才在晋江公立医院就医,可享受绿色通道、先诊疗后付费特别服务;已参加医疗保险的,在扣除医疗保险报销部分后按30%的比例补助,最高限额20万元。                     

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