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新突破！第三代半導(dǎo)體重磅成果在寧發(fā)布
□南京日報(bào)/紫金山新聞?dòng)浾邚埾?/p>
9月6日，由南京市人民政府、中國電子科技集團(tuán)有限公司指導(dǎo)，國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心主辦的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)在江寧開發(fā)區(qū)舉行。國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（南京）集中發(fā)布重大科技攻關(guān)成果，同時(shí)宣布一期項(xiàng)目竣工投產(chǎn)。一批總投資額超百億元的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目簽約落戶江寧開發(fā)區(qū)。
【資料圖】
進(jìn)展：一期竣工投產(chǎn)，二期8英寸項(xiàng)目明年上馬
近日，國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（南京）一期項(xiàng)目迎來竣工投產(chǎn)的重要節(jié)點(diǎn)，超凈廠房里，自動(dòng)測試臺正在對一片片6英寸SiC（碳化硅）晶圓進(jìn)行測試。
國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（南京）負(fù)責(zé)人介紹，一期項(xiàng)目依托五十五所原有11#廠房區(qū)域，“以存量帶增量”的方式，打造6英寸SiC電力電子器件研發(fā)與中試平臺。在這里，科研人員披星戴月、馬不停蹄，國內(nèi)率先突破了6英寸碳化硅MOSFET批量生產(chǎn)技術(shù)，形成了成套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的碳化硅器件技術(shù)體系。
長期以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)缺失，成為阻礙我國產(chǎn)業(yè)鏈向高端攀升的“絆腳石”?；仡櫄v史，2021年3月，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)破局，科技部、財(cái)政部批復(fù)，按照“1總部+6中心”（即“中電科集團(tuán)+北京、南京、蘇州、深圳、長沙、太原”）的模式建設(shè)“國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心”。
短短3個(gè)月后，國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（南京）在南京創(chuàng)新周上揭牌。該中心由南京市人民政府、中國電子科技集團(tuán)有限公司、南京江寧經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)、中國電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所合作共建，目標(biāo)聚焦第三代半導(dǎo)體關(guān)鍵核心技術(shù)和重大應(yīng)用方向，重點(diǎn)突破材料、器件、工藝和裝備技術(shù)瓶頸，保障國家重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略安全。
隨著一期項(xiàng)目投運(yùn)，二期項(xiàng)目的建設(shè)排上了“時(shí)間表”。記者了解到，二期項(xiàng)目計(jì)劃于2024年開建，規(guī)劃年產(chǎn)20萬片8英寸圓片。工廠將設(shè)計(jì)8英寸第三代半導(dǎo)體芯片制造、先進(jìn)晶圓封裝、模塊封裝平臺，實(shí)現(xiàn)孵化、成果轉(zhuǎn)化、學(xué)術(shù)交流、公共服務(wù)等功能。
在業(yè)內(nèi)，進(jìn)軍8英寸襯底被視為降低成本的關(guān)鍵之舉。相對于6英寸，8英寸的面積增加78%左右，由于邊緣損耗減少，同等條件下從8英寸襯底切出的芯片數(shù)會(huì)增加將近90%。
“我們必須在一些核心關(guān)鍵領(lǐng)域擁有絕對的一技之長?！敝袊娍萍瘓F(tuán)總經(jīng)理陳錫明說。他預(yù)測，未來2—3年，既是全球第三代半導(dǎo)體市場全面爆發(fā)的關(guān)鍵時(shí)期，也是我國搶占行業(yè)話語權(quán)和制高點(diǎn)的重大機(jī)遇期。
成果：碳化硅MOSFET芯片，已裝上200萬輛新能源車
國家的重點(diǎn)需求在哪些領(lǐng)域？半導(dǎo)體技術(shù)卡在哪里？從何處攻關(guān)？誰來攻關(guān)？國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（南京）在成立之初，就緊扣幾大核心問題梳理思路。
國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（南京）主任陳辰介紹：“經(jīng)過摸底調(diào)研，我們排出國家重點(diǎn)需求在新能源汽車、光伏、軌道交通、高壓輸變電、智能電網(wǎng)等五大跑道，于是確定攻堅(jiān)‘新能源汽車用高電流密度高可靠碳化硅MOSFET產(chǎn)品’和‘面向智能電網(wǎng)和高鐵應(yīng)用的高壓大功率碳化硅電力電子器件’兩大產(chǎn)品方向。我們的實(shí)施路徑是從碳化硅電力電子的基礎(chǔ)理論、材料生長、器件制備、系統(tǒng)應(yīng)用等四個(gè)方面，聯(lián)合生態(tài)伙伴們一道攻關(guān)?！?/p>
過去兩年多時(shí)間，南京中心的科技團(tuán)隊(duì)一路披荊斬棘，收獲一批重大成果，大會(huì)進(jìn)行了集中發(fā)布。
突破高可靠芯片設(shè)計(jì)、電流密度增強(qiáng)等碳化硅MOSFET芯片關(guān)鍵技術(shù)，形成650V—1200V大電流碳化硅MOSFET器件系列產(chǎn)品，關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
突破低寄生參數(shù)設(shè)計(jì)、高效散熱、高可靠封裝等關(guān)鍵功率模塊關(guān)鍵技術(shù)，研制出750V/600AHPD、1200V/600A2in1等電驅(qū)用SiC功率模塊，性能與國際先進(jìn)模塊相當(dāng)。
記者了解到，碳化硅MOSFET芯片尺寸微不足道，僅3×3毫米見方，但它卻好比新能源車車載充電機(jī)的“心臟”，能大大提高新能源車充電效率。陳辰透露：“截至目前，碳化硅MOSFET芯片已經(jīng)在國內(nèi)頭部車企的車載電源系統(tǒng)中使用1300萬只，保障了近200萬輛汽車需求，出貨量全國領(lǐng)先。此外，功率模塊擬應(yīng)用于紅旗汽車的首款電驅(qū)，預(yù)計(jì)2024年正式裝車。”
研發(fā)生產(chǎn)出一批填補(bǔ)國內(nèi)空白的高壓、大電流功率模塊。相關(guān)成果在國際全碳化硅柔直變電站投入示范應(yīng)用，并且在某龍頭企業(yè)電力電子換流閥項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。
突破大尺寸SiC輻射探測器器件設(shè)計(jì)及制造技術(shù)，單芯片面積、暗電流、電荷收集效率等關(guān)鍵指標(biāo)處于世界領(lǐng)先水平。
生產(chǎn)出國內(nèi)首個(gè)邏輯、驅(qū)動(dòng)、功率開關(guān)全GaN集成功率IC芯片，最高工作頻率達(dá)到5MHz，為更高工作頻率、高可靠電源應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
突破驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)、微小尺寸像素陣列制備、高導(dǎo)熱顯示模組設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)，建立自主的8英寸硅基MicroLED工藝平臺，實(shí)現(xiàn)單色微顯示器的點(diǎn)亮與顯示功能。目前，綠色MicroLED器件亮度可達(dá)到200萬尼特。
簽約：總投資額超百億元，10個(gè)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目來了
作為大會(huì)的“重頭戲”，10個(gè)總投資超百億元的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，以及一批平臺、基金類項(xiàng)目簽約落戶江寧開發(fā)區(qū)，為我市第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)強(qiáng)鏈補(bǔ)鏈延鏈。
其中，兆熠微顯示器件產(chǎn)業(yè)化基地項(xiàng)目，投資方南京國兆光電科技有限公司為中國電子科技集團(tuán)五十五所下屬企業(yè)，擁有完整的驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)和顯示器件制造技術(shù)。項(xiàng)目計(jì)劃建設(shè)12英寸硅基OLED量產(chǎn)線，滿足VR等應(yīng)用對硅基OLED器件的量產(chǎn)需要。
三晶第三代半導(dǎo)體精密裝備及材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，投資方南京三超新材料股份有限公司是深圳創(chuàng)業(yè)板掛牌上市企業(yè)，也是國內(nèi)最早通過自主研發(fā)掌握金剛線制造相關(guān)技術(shù)并成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)之一。公司開展背面減薄砂輪、倒角砂輪、軟刀、劃片刀（硬刀）以及金剛石有序排列的拋光墊修整器（CMP-Disk）等核心產(chǎn)品的研制和銷售，相關(guān)產(chǎn)品可打破美、日、韓等國的壟斷，為國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈配套。
簽約的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目還有道達(dá)OHT半導(dǎo)體天車產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、中電鵬程半導(dǎo)體封測設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、芯干線碳化硅和氮化鎵高功率器件項(xiàng)目等，涵蓋第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從裝備到材料、芯片、模組、封裝檢測及下游應(yīng)用等相關(guān)環(huán)節(jié)。
還有一批非產(chǎn)業(yè)類項(xiàng)目的到來，為構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈“添磚加瓦”。當(dāng)天，國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心南京平臺校企合作平臺、第三代半導(dǎo)體南京平臺創(chuàng)新聯(lián)合體成立。江寧開發(fā)區(qū)管委會(huì)、南京新工投資集團(tuán)、國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新南京中心三方設(shè)立的創(chuàng)新基金成立，基金將以市場化、專業(yè)化的投資方式，通過“投早、投小、投新”，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
布局：做優(yōu)生態(tài)，新賽道加速跑
南京是中國集成電路產(chǎn)業(yè)的重鎮(zhèn)之一，在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迭代升級的關(guān)鍵期，南京有責(zé)任、也有實(shí)力在第三代半導(dǎo)體賽道上當(dāng)“先鋒”。
國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心主任張魯川評價(jià)，南京在半導(dǎo)體材料、芯片及器件、封測應(yīng)用等環(huán)節(jié)集聚了一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)，具備了雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。183家相關(guān)規(guī)模以上企業(yè)中，有集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)155家、晶圓制造業(yè)和封裝測試企業(yè)10家、集成電路支撐企業(yè)18家。
目前，南京集成電路產(chǎn)業(yè)明確了“一核”（江北新區(qū)）、“兩翼”（江寧開發(fā)區(qū)和南京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)）、“三基地”（南京軟件谷、徐莊軟件園、麒麟科創(chuàng)園）的發(fā)展格局。國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心（南京）和EDA國創(chuàng)中心兩大平臺源源不斷為南京半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入創(chuàng)新力。
南京發(fā)展第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，下一步該如何發(fā)力？張魯川給了三個(gè)方面建議：
加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的迫切要求，是建設(shè)世界科技強(qiáng)國的必由之路；
建立起一整套適用于科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才政策。人才是多層面的，不僅包括頂尖的研發(fā)人員，還包括大量產(chǎn)業(yè)人才、大國工匠等；
產(chǎn)業(yè)強(qiáng)鏈補(bǔ)鏈、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)。建議加強(qiáng)應(yīng)用端的拉動(dòng)，讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)變得更加健康。
