半导体设备革命:原子制造新纪元

AI驱动与先进封装引领产业变革

随着摩尔定律逼近物理极限,半导体设备行业正经历从微米到原子尺度的技术范式变革。原子级制造、先进封装与AI驱动智能化成为三大前沿方向,推动中国半导体产业从追赶走向局部领先

01 行业现状:中国半导体设备逆势增长

2024年,中国半导体设备产业交出了一份亮眼的成绩单。国内82家规模以上企业销售收入达1178.7亿元,同比增长32.9%,四年年均增长率高达45.08%

这一数据背后,是中国半导体设备行业在全球逆周期下的强劲突围。无锡作为全国集成电路产业重要发源地,已形成完整产业链,产业规模居全国第二。

中国电子专用设备工业协会理事长赵晋荣指出,半导体设备年会搭建起我国半导体装备、零部件企业与制造企业合作推广的桥梁,为国产产品进入国内外产业链创造了全面商机。

02 技术变革:原子级制造引领产业新范式

随着芯片制造迈入3纳米制程阶段,相当于将100个原子紧密排列成一行,传统制造技术已难以满足精度要求。原子级制造技术应运而生,被誉为半导体制造业的“终极形态”。

原子级制造的核心是将制造过程的可控维度精准推进至原子及原子基元层级,实现“按需逐原子创制”的理想状态。这一技术不仅实现尺寸微缩突破,更在精度上达到前所未有的高度。

  • 原子层沉积(ALD):实现原子级逐层生长的薄膜制备技术,沉积薄膜厚度高度可控
  • 原子层刻蚀(ALE):以单原子层为单位逐步去除材料,实现高精度刻蚀
  • 化学机械抛光(CMP):抛光精度达0.1纳米,填补国内高端抛光装备技术空白

拓荆科技董事长吕光泉表示,原子级制造在DRAM等应用中优势明显,通过从前道增加器件密度,向三维推进,可有效突破现有技术限制。

03 应用驱动:AI算力需求重塑设备市场格局

AI大模型掀起算力革命,对芯片性能需求呈指数级增长。当前AI训练所需算力每三个半月翻一倍,而摩尔定律下的晶体管数量每18个月才翻一倍,算力供需“剪刀差”持续拉大。

这一趋势正重塑半导体设备市场逻辑。盛美半导体设备销售副总裁王希指出,中国制造规模强劲,终端市场需求对半导体行业支撑大,国产装备销售额迅猛发展。

先进封装技术从“性能增益方案”升级为“基础架构刚需”。ASMPT集团半导体事业部副总裁薛晗宸透露:“在2.5D/3D封装结构中,一颗高性能计算芯片往往需要经历上百次不同类型的焊接工序”。

不同应用场景对封装技术的要求呈现差异化特征。云端AI服务器追求极致算力密度,消费电子需平衡成本与功耗,智能驾驶则对可靠性、散热性提出严苛要求。

04 区域布局:大湾区成核心增长极

粤港澳大湾区已崛起为中国半导体与集成电路产业的核心增长极。区域内形成以广州、深圳、珠海三大核心城市为主导的协同发展全产业链条布局。

粤港澳大湾区聚集了海量消费电子、通信设备、汽车电子和智能家居企业。中国半导体行业协会数据显示,这些企业为本土半导体公司提供了最前沿的试炼场和稳定订单。

深圳市重大产业投资集团有限公司总经理邱文表示,今年湾芯展的展会面积和参展商数量较去年增长超50%,且来自全球20多个国家和地区,汇聚半导体与集成电路全球TOP30企业。

05 未来展望:政策人才双轮驱动创新

中国政府对原子级制造的支持力度持续加大。2025年9月,工信部、国家市场监督管理总局联合印发《电子信息制造业2025—2030年稳增长行动方案》,首次将 “原子级制造”写入国家部委级正式行动方案

政策体系逐步完善,从顶层设计为产业发展保驾护航。多位院士共同呼吁,应紧抓战略机遇,打造原子级制造未来产业新赛道。

人才是技术创新的核心驱动力。薛晗宸认为,中国每年600多万理工科毕业生为产业提供了充足人才储备,且越来越多的青年才俊投身半导体产业链。

奥芯明采取“经验与活力并存”的团队建设理念,既有资深专家带来成熟工艺经验,也有国内高校优秀毕业生注入创新活力。


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