从“点上开花”到“链上成景” 光谷站上全球化合物半导体产业“风口”

　　^{九峰山实验室展区。 （湖北日报全媒记者 魏铼 摄）}

　　湖北日报全媒记者 张真真 通讯员 吴非 汪慧 张希为

　　一场专业技术领域的论坛，竟受到“热烈追捧”。

　　4月9日，2024九峰山论坛暨化合物半导体产业博览会，在光谷科技会展中心开幕，到场观众近万名。开幕式所在的最大宴会厅，连走道上都站满了人。

　　化合物半导体受关注的程度，可见一斑。

　　发展与国际接近，有望形成万亿级市场

　　传统半导体以硅为基础材料，以硅基半导体发家的“硅谷”，被世人熟知。

　　化合物半导体是相对于硅基半导体而言，主要包括目前产业应用较广泛的第二代半导体和第三代半导体。

　　第二代半导体以砷化镓、磷化铟等为代表，是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料，广泛应用于光通信、移动通信、卫星通信等领域。

　　第三代半导体主要包括碳化硅、氮化镓、金刚石等，可满足现代电子技术对高温、高功率、高压、高频等复杂条件的新要求，应用到新能源汽车电驱、充电等系统，以及数据中心、服务器、通信基站等领域。

　　论坛现场，第三代半导体产业技术创新战略联盟发布的《第三代半导体产业发展报告（2023）》显示，受新能源汽车产业带动，2023年我国第三代半导体功率电子器件模块市场达到153.2亿元，同比增长45%；在通信领域，我国射频电子器件模块市场约102.9亿元，同比增长16.2%。

　　“当前，我国化合物半导体产业链基本形成，有机会形成有国际竞争力的产业体系。”中国工程院院士、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任干勇表示，目前，我国化合物半导体发展总体上与国际比较接近，全产业链无明显卡点，在光电子领域实现自主可控和局部领先，微波射频开始国产替代，功率电子需求拉动产业链能力提升。“国内市场将会在相当长一段时间内保持较高增速。消费类电子产品、新能源汽车、5G移动通信、高效智能电网等领域展示出广阔的、不可替代的应用前景，预计将形成万亿级规模的应用市场。”

　　光谷龙头企业纷纷布局

　　“今年6月份封顶，明年上半年就可以投产。”活动现场，长飞光纤光缆股份有限公司执行董事兼总裁、长飞先进半导体有限公司董事长庄丹，谈及长飞先进武汉基地项目最新进展时表示。

　　长飞先进武汉基地项目总投资200亿元，已于2023年9月开工，将建成集产品设计、外延生长、晶圆制造、封装测试于一体的全智能化世界一流碳化硅器件制造标杆工厂。

　　投产后，该基地将年产36万片碳化硅晶圆，打造完整的650V—3300V碳化硅产品矩阵，实现从光伏、储能、充电桩到新能源汽车等应用领域的全覆盖。

　　展会现场，光谷另一家龙头企业华工科技发布两款新品：碳化硅衬底外观缺陷检测智能装备，碳化硅晶圆关键尺寸测量智能装备。

　　“我们研发出了核心零部件全国产化的全自动晶圆激光表切设备和第三代半导体晶圆激光改质切割设备，物料成本降低30%。”华工科技党委书记、董事长、总裁马新强介绍，晶圆切割是半导体封测工艺中不可或缺的关键工序，其质量与效率直接影响到芯片的质量和生产成本。

　　据介绍，华工科技用了近4年时间完成了晶圆激光切割装备的国产化开发，但产品在市场化导入时遇到难题。华工科技找到九峰山实验室，希望借助其实验室平台进行产品中试验证，获取测试报告后再将设备导入下游企业。

　　经过在九峰山实验室近半年、每天不少于10小时的测试，华工科技的首套高端半导体晶圆激光切割系列装备顺利通过中试验证，测试结果显示，国产设备在精度和效率上均达到国际先进水平。

　　产业生态“链上成景”

　　采访中，不断有企业提及与九峰山实验室的合作经历。

　　成立于2020年的上海邦芯半导体科技有限公司，研发出的刻蚀、薄膜沉积设备，九峰山实验室与其合作，产品顺利通过验证。“正是九峰山实验室的助推，公司成立仅4年时间，就实现了多款设备量产。”该公司CEO王兆祥说。

　　“我们希望打造公共、开放、共享的平台，与更多合作伙伴共同点亮化合物半导体平台、技术、产业的‘灯塔’。”活动现场，九峰山实验室主任丁琪超发布2024研发服务体系，宣布7条工艺线全面开放，同步提供材料、设备、EDA软件的验证服务。

　　2023年3月投运以来，九峰山实验室联合学界、产业界解决共性关键技术的“堵点”，共同为未来3至10年的技术难题进行前沿探索和技术攻关，打通全产业链条中的“断点”，拉平产学研融合发展的鸿沟。

　　运行一年来，九峰山实验室捷报频传：2023年3月19日，8寸中试线通线运行，首批晶圆（高精密光栅）成功下线，填补了国内高线密度、超高折射率、非周期性高精密光栅生产工艺空白；2024年2月20日，全球首片8寸硅光薄膜铌酸锂光电集成晶圆下线，可实现超低损耗、超高带宽的高端光芯片规模制造，为目前全球综合性能最优的光电集成芯片……

　　高标准打造的国际研发高地，不仅国内企业华工科技、华大九天等奔赴而来，来自比利时、新加坡、日本等国外的研发团队，也赶来与九峰山实验室合作。

　　如今光谷建成了全球化合物半导体产业最先进、规模最大的科研和中试平台，九峰山实验室、国家信息光电子创新中心等一流创新平台聚集，长飞先进、先导稀材等百亿级项目相继启动建设，聚焦化合物半导体产业的九峰山科技园加快建设，化合物半导体领域的材料、器件、设备和应用等领域已初具规模，培育半导体领域人才超3万，产业规模突破600亿元，全产业从“点上开花”迈向“链上成景”，稳稳站上了全球化合物半导体产业的“风口”。

　　2023年9月，湖北省政府印发《加快“世界光谷”建设行动计划》中提出，光谷打造全球化合物半导体创新中心。到2025年，实现4条化合物半导体试验线完全国产替代，完成基础领域研究、新材料、新工艺的集成验证，“生长”出从光芯片、光模块到光器件的产业链条。到2030年，建成化合物半导体领域面向全球开放共享的集成创新研究中心，覆盖基础技术前沿研究、产业链集成验证、产业孵化等环节，引领全球化合物半导体技术进步。

编辑： 袁超伟