經濟導報記者 戚晨
10月16日至18日，2023中國半導體材料產業發展（德州）峰會在山東省德州市舉辦，峰會期間，德州還舉辦了12英寸集成電路用大硅片產業化項目通線量產儀式。
近年來，山東堅持把新一代信息技術產業作為“十強”產業之首，高位推動信息技術產業實現快速高效發展。從零開始，歷經十年，山東迅速崛起成為半導體產業的重要中心：以德州等城市為原點，山東在半導體全國產業版圖中獲得一席之地，更融入了全球產業鏈，劍指芯片產業，成為行業高地。
“頭雁”引領原創產品和技術
10月16日，山東有研艾斯12英寸集成電路用大硅片產業化項目通線儀式在德州天衢新區舉行，該項目一期投資25億元，達產后可實現月產12英寸拋光片10萬片，是中國有研布局的重點項目，也是山東省內第一條12英寸集成電路用大硅片生產線。
通線當日，經濟導報記者走進山東有研艾斯生產車間采訪，只見車間內工人們身著潔凈服進行操作。據悉，12英寸硅片的生產對潔凈環境要求非常高，制作需要經過有線切割、倒角、研磨等40至50道工序，并且對平整度要求極高。山東有研艾斯總經理閆志瑞告訴經濟導報記者，“硅片直徑300毫米，而頭發直徑只有100微米，但最終硅片出廠時最高與最低的平整度誤差不能超過0.1微米。”在線切割車間，單晶硅經過切割機操作被切割成厚度僅1毫米的硅片，而這僅僅是硅片切割的首個環節。
閆志瑞介紹，作為山東唯一一家生產12英寸大硅片的企業，硅片直徑越大，對材料和技術的要求就越高，制造難度也越大，生產過程涉及亞微米甚至納米級別的結構，工藝穩定性、產品質量參數一致性、單臺設備產能和產品單位成本持續降低控制等都是需要考慮的因素。
“從8英寸到12英寸，不僅僅是尺寸的變大。”閆志瑞對經濟導報記者表示，目前12英寸是全世界直徑最大的主流產品，硅片的直徑越大，可利用的面積比例越高，每一個集成塊的成本就越低，歸根結底是一個成本的降低，該項目同樣也是山東省唯一一家制作12英寸硅片的廠家，全部達產后將形成360萬片/年大硅片的生產規模。
據悉，12英寸硅片技術參數要求比8英寸更高，各工藝環節需要長期積累，其中單晶工藝是最為核心的技術，其決定了硅片尺寸、電阻率、純度、氧含量、位錯、晶體缺陷。隨著集成電路制程和工藝的發展，硅片趨向大尺寸化和制程精細化，12英寸硅片為當前及未來較長時間內的主流產品。
“核心技術、關鍵技術，化緣是化不來的，要靠自己拼搏。我們期待山東更多原創的、創新的技術和產品。”前來參觀的行業人士在接受經濟導報記者時表示，當前德州的半導體產業發展正處于重要的戰略機遇期，要進一步放大產業基礎優勢和優越區位優勢，深度對接國際國內資源，廣泛開展產業合作，培育壯大半導體材料產業領頭雁和集團軍。
布局“一號產業鏈”
作為此次峰會活動的舉辦地，德州把新一代信息技術產業作為“一號產業鏈”，集中精力加大項目招引，壯大產業集群。
“從2017年到多地調研考察，到2018年7月26日有研半導體項目簽約，再到2020年德州8英寸集成電路用硅片通線量產，如今，有研多個項目陸續落地德州，事實證明，這并不是偶然。有研艾斯于2022年3月份開始動工，2023年9月竣工，10月16日舉行通線量產儀式，比預期時間提前至少一年。”閆志瑞深刻感受到了德州優良的營商環境，他告訴經濟導報記者，半導體行業依賴產業環境，作為德州市新一代信息技術產業鏈上的半導體材料生產龍頭企業，目前生產的產品廣泛應用于集成電路、功率器件等多個領域，重點滿足我國物聯網、汽車電子、工業制造、手機攝像頭等領域需求。
據介紹，從2013年引進威訊聯合半導體芯片封裝企業開始，德州半導體產業強力起勢，逐步形成單晶硅材料、芯片設計、封裝測試、設備材料、終端應用的半導體產業鏈。中國有研科技集團先后投資近百億元在德州建設7個項目，已投產4個，“德州集成電路關鍵材料基地”正加快建設。威訊半導體是在亞洲建設的第2個生產基地，總投資5億美元，主要生產手機等通訊產品射頻芯片，行業內綜合排名全球前三。
“英望科技公司2020年5月在德州投資年產4000萬片智能手機主板項目，在地方政府領導的幫助下，僅用3個月時間便建成投產，累計產值11.8億元，這讓我們堅定了在當地進一步發展的信心。”山東英望電子科技有限公司總經理胡鑫表示，2021年3月，企業將總部從深圳遷至德州天衢新區，在這里一批高端優質項目聚“鏈”成“群”，深刻感受到德州半導體（集成電路）產業生態的日漸完善蓬勃發展。
德州立足區位、資源等優勢，搶抓半導體產業發展“窗口”期，成功競速半導體產業“主賽道”。現有電子信息規上企業123家，去年實現主營收入近300億元，其中半導體規上企業10家，實現營收70億元。近5年來，半導體產業產值年均增長近20%。擁有國家專精特新“小巨人”企業3家，省級“專精特新”中小企業32家，省創新型中小企業22家。山東有研入選省級雁陣型產業集群領軍企業庫，天衢新區電子信息（集成電路）入選山東省戰略性新興產業集群和特色產業集群，已成為全省半導體產業高質量發展的重要增長極。
中國電子材料行業協會半導體材料分會秘書長林健表示，半導體材料作為支撐國家信息化建設、推動經濟社會發展和保障國家安全的關鍵基礎材料，越來越受到全社會的廣泛關注，半導體材料屬于高新科技，門檻高、技術難度大，需要產學研用各方協同合作、不斷創新、久久為功，也需要政府與企業之間以及企業與企業之間的協同謀劃、通力合作、共同發展。
讓“山東造”走向全球
“半導體與越來越多的產業聯系到一起，全部達產后，將形成年產6英寸硅片180萬片、8英寸硅片276萬片、12英寸硅片360萬片、12-18英寸硅單晶504噸、高純濺射靶材4.3萬塊、高純貴金屬213噸，將成為北方最大的集成電路用大硅片生產基地。”閆志瑞介紹，5G、人工智能、物聯網等新一代信息技術的逐漸成熟，促使半導體行業的技術不斷進步，加之各式智能設備的普及，日益增長的半導體市場需求在同步拉動半導體行業規模的增長。
根據2022年的數據，我國半導體產業增速仍保持正增長，預計到2027年，全國芯片設計產業規模將超過1000億美元。近年來，第三代半導體發展如火如荼，而硅是半導體行業中最重要的材料，約占整個晶圓制造材料價值的三分之一。目前，90%以上的集成電路芯片是用硅片作為襯底制造出來的，整個半導體產業就是建立在硅材料之上的。
為搶抓第三代半導體產業發展機遇，2022年2月，山東省工信廳發布《山東省第三代半導體產業發展“十四五”規劃》，提出到2025年，形成第三代半導體產業鏈鏈條完善、關鍵核心技術自主可控的產業體系，保持第三代半導體關鍵材料市場領先地位。近年來，山東通過培育壯大產業帶動能力強的鏈主企業，助力企業提升芯片及器件的設計能力，擴大產業應用場景，助力半導體產業高質量發展。
經濟導報記者梳理發現，在產業鏈上游材料方面，山東天岳先進科技股份有限公司深耕第三代半導體材料領域，主要產品包括半絕緣型和導電碳化硅為襯底，所生產的產品廣泛應用于微波電子、電力電子領域。元山電子與山東大學合作成立“山東大學-元山電子半導體先進集成與新能源應用研究院”，共同開發高熱散熱、高性能碳化硅功率模塊。作為“中國芯片之父”，張汝京70歲牽手青島，創辦（青島）集成電路有限公司，集合芯片設計、制造、封測3個環節，這也是中國首個協同式集成電路制造 (CIDM) 項目。除此之外，青島已經擁有富士康、芯恩、歌爾微電子、京東方、惠科等一批在行業內叫得響的半導體項目。
談到半導體產業，行業人士也認為，產業面臨不少“成長中的煩惱”。林健表示，新興產業的迅速崛起助推半導體行業進入發展的黃金期，一方面可充分發揮頭雁企業的集聚效應和示范作用，做精做細半導體方面的項目招引；另一方面在招才引才上進一步放寬政策、提供便利，開辟項目落戶綠色通道，深挖人才培養蓄水池，尤其是頂尖的領軍人才的招引，實現人才與產業同頻共振、共生共贏。
中國有研科技集團有限公司黨委委員、副總經理周旗鋼建議，以德州為例，可以圍繞集成電路產業鏈，依托現有龍頭企業，積極招引關鍵材料相關企業，豐富關鍵材料種類，補齊產業鏈條，集聚更多上下游企業落戶德州。相信未來山東將有更多半導體企業在這里落地生根、開花結果，讓集成電路關鍵材料“山東造”走向全球。
