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半導(dǎo)體技術(shù)是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和量子計(jì)算等數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，對經(jīng)濟(jì)增長、技術(shù)進(jìn)步起到顯著的帶動效應(yīng)。打造“芯”高地、布局“芯”未來。近年來，濟(jì)南高新區(qū)以第三代半導(dǎo)體材料為突破口，依托“產(chǎn)、學(xué)、研”協(xié)同生態(tài)，形成了從核心材料、高端裝備到芯片設(shè)計(jì)的全鏈條布局，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)乘勢“起飛”。

破局“芯”路 攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)

半導(dǎo)體設(shè)備包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉淀設(shè)備、涂膠顯影設(shè)備、離子注入機(jī)等，這些設(shè)備的性能直接影響芯片的制造精度和質(zhì)量。在這其中，離子注入機(jī)主要在半導(dǎo)體制造過程中，將硼、磷、砷等元素植入到硅晶原材料上，從而改變半導(dǎo)體材料的電學(xué)性能，其設(shè)備難度僅次于光刻機(jī)。

今年6月底，濟(jì)南市艾恩半導(dǎo)體科技有限公司首款自主研發(fā)的硅基中束流離子注入機(jī)成功下線，這一突破為濟(jì)南集成電路產(chǎn)業(yè)補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈再添關(guān)鍵一環(huán)。

艾恩(山東)半導(dǎo)體科技有限公司成立于2023年11月，注冊資本3500萬元，是廣州市艾恩半導(dǎo)體科技有限公司的全資子公司。回想從前期融資到?jīng)Q心來濟(jì)南扎根發(fā)展的過程，艾恩半導(dǎo)體創(chuàng)始人鐘新華感慨萬千。“半導(dǎo)體裝備制造這個圈子很小，團(tuán)隊(duì)同事來自天南海北，濟(jì)南這邊的園區(qū)環(huán)境、行業(yè)氛圍都不錯。”鐘新華說。

據(jù)介紹，艾恩半導(dǎo)體項(xiàng)目總投資3億元，年產(chǎn)能達(dá)30臺，其價格降至進(jìn)口同類裝備的1/2，但仍高達(dá)1500萬元/臺。一臺離子注入機(jī)由近2萬個零部件構(gòu)成，得益于山東省的產(chǎn)業(yè)配套優(yōu)勢，艾恩半導(dǎo)體超過50%的零部件能省內(nèi)完成采購和加工，顯著降低供應(yīng)鏈風(fēng)險。到今年年底，艾恩半導(dǎo)體將交付4臺設(shè)備，預(yù)計(jì)產(chǎn)生銷售收入5000多萬元。

眼前，鐘新華與同事正在攻關(guān)第二代碳化硅離子注入機(jī)，預(yù)計(jì)9月面世，這將是首款國產(chǎn)替代產(chǎn)品。未來三至五年內(nèi)，艾恩半導(dǎo)體將進(jìn)一步整合產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)和資源，努力成為國內(nèi)重要的離子注入機(jī)裝備供應(yīng)商，產(chǎn)品性能達(dá)到國際水平。

聚能起勢 多元布局加速起勢

同樣坐落于齊魯軟件園的，還有山東高云半導(dǎo)體科技有限公司（以下簡稱“高云半導(dǎo)體”）。高云半導(dǎo)體成立于 2014 年3月，是一家致力于可編程邏輯芯片（FPGA）產(chǎn)品國產(chǎn)化，是提供集設(shè)計(jì)、軟件、IP核、參考設(shè)計(jì)、開發(fā)板、定制服務(wù)等一體化完整解決方案的國家高新技術(shù)企業(yè)。高云半導(dǎo)體目前已經(jīng)完成了55nm和22nm工藝FPGA產(chǎn)品的研發(fā)和量產(chǎn)。2021年初兩款產(chǎn)品成功通過車規(guī)認(rèn)證，是國內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)車規(guī)芯片量產(chǎn)的國產(chǎn)FPGA廠商，產(chǎn)品已經(jīng)成功應(yīng)用于通信、工業(yè)、汽車電子、消費(fèi)電子等領(lǐng)域，并初步出口至美國、韓國、日本等多個國家和地區(qū)。

“這款芯片主要是應(yīng)用在通信領(lǐng)域、汽車電子、消費(fèi)類電子還有工控領(lǐng)域。它其中一個優(yōu)勢是通過了AEC-Q100測試，也就是它的可靠性、抗老化性都是有保障的。這款產(chǎn)品通過了AEC-Q100 grade2的測試，那就意味著芯片在-40℃至+105℃都能正常工作。”高云半導(dǎo)體軟件工程總監(jiān)杜金鳳為記者介紹了一款企業(yè)研發(fā)的芯片。據(jù)悉，截至目前，公司申請自主知識產(chǎn)權(quán)共計(jì)80多項(xiàng)，其中發(fā)明專利申請30項(xiàng)，授權(quán)12項(xiàng)、集成電路布圖設(shè)計(jì)6項(xiàng)、實(shí)用新型13項(xiàng)、外觀設(shè)計(jì)1項(xiàng)、軟件著作權(quán)37項(xiàng)。

杜金鳳表示，企業(yè)的發(fā)展離不開園區(qū)的支持與服務(wù)。近年來，高云半導(dǎo)體通過園區(qū)的集成電路設(shè)計(jì)公共技術(shù)服務(wù)平臺、國產(chǎn)EDA高性能研發(fā)平臺、集成電路快速封裝測試平臺實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的研發(fā)與測試工作。“園區(qū)的集成電路公共服務(wù)平臺為我們的產(chǎn)品研發(fā)省了大錢！”杜金鳳說。

近年來，齊魯軟件園打造了山東省規(guī)模最大、資源配套最齊全、技術(shù)最先進(jìn)的集成電路公共服務(wù)平臺，累計(jì)投入資金約1億元。依托平臺支撐，園區(qū)涌現(xiàn)出聯(lián)暻半導(dǎo)體、世芯電子、概倫電子、高云半導(dǎo)體、方寸微等一批優(yōu)秀的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，濟(jì)南在安全芯片研發(fā)、國產(chǎn)FPGA芯片研發(fā)，國產(chǎn)EDA工具和設(shè)計(jì)服務(wù)等領(lǐng)域形成產(chǎn)業(yè)特色，總體芯片設(shè)計(jì)水平位居全國前列。

創(chuàng)新驅(qū)動 加力提升產(chǎn)業(yè)能級

近年來，濟(jì)南高新區(qū)在集成電路產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)力，在關(guān)鍵核心技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目推進(jìn)方面成果豐碩。其中，2024年，齊魯軟件園獲批濟(jì)南市先進(jìn)計(jì)算產(chǎn)業(yè)集群、齊魯軟件園高端軟件產(chǎn)業(yè)集群、濟(jì)南面向多行業(yè)的“1+N+N”大數(shù)據(jù)生態(tài)產(chǎn)業(yè)集群等3個省級產(chǎn)業(yè)集群。

2008年，經(jīng)科技部批準(zhǔn)，濟(jì)南齊魯軟件園國家集成電路設(shè)計(jì)濟(jì)南產(chǎn)業(yè)化基地成立，是目前國內(nèi)8個國家級IC基地之一。濟(jì)南齊魯軟件園發(fā)展中心作為濟(jì)南基地的運(yùn)營和服務(wù)機(jī)構(gòu)，形成了集技術(shù)支持、人才服務(wù)、金融助推、協(xié)同創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)孵化、載體保障“六位一體”的全生命周期服務(wù)體系。2024年9月，世界集成電路協(xié)會（WICA）發(fā)布2023年全球集成電路產(chǎn)業(yè)綜合競爭力百強(qiáng)城市白皮書，濟(jì)南市位列榜單第81位。濟(jì)南作為集成電路設(shè)計(jì)業(yè)京津冀環(huán)渤海區(qū)域4個主要城市之一，已集聚80余家集成電路產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)，初步形成了集“設(shè)計(jì)—制造—封測—應(yīng)用—支撐”于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展生態(tài)。

近年來，園區(qū)圍繞集成電路企業(yè)發(fā)展所需的人才、技術(shù)、資金、市場等要素，形成了全生命周期的服務(wù)體系，在人才培養(yǎng)方面，組織高校與企業(yè)開展定制化培養(yǎng)，將企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目案例引入課堂，為企業(yè)源源不斷地輸送實(shí)用型人才。在公共技術(shù)平臺建設(shè)方面，與省科技廳創(chuàng)發(fā)院共同建設(shè)的EDA設(shè)計(jì)平臺、硬件安全測試平臺和快速封裝平臺以及高性能算力平臺等公共服務(wù)技術(shù)平臺。大大降低了企業(yè)的初期投入和研發(fā)的成本，滿足了企業(yè)在半導(dǎo)體工藝開發(fā)、IP設(shè)計(jì)和器件優(yōu)化等方面的需求。同時積極引進(jìn)功率器件、智能傳感器等領(lǐng)域的企業(yè)，助力高新區(qū)形成集設(shè)計(jì)、制造、封裝、應(yīng)用、支撐于一體集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。

當(dāng)前，齊魯軟件園已形成多個細(xì)分產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展的良好態(tài)勢，聚集高新技術(shù)企業(yè)兩千余家，產(chǎn)業(yè)集群正向更高質(zhì)量、更高水平演進(jìn)。