#美國晶片
美光推動裝置禁售中國,限制中國儲存發展
據知情人士透露,美光科技公司是推動美國國會通過立法的主要力量,該立法將對其中國競爭對手用於製造晶片的裝置施加新的出口限制。美國眾議院一個委員會昨日就《MATCH法案》進行投票表決。該法案旨在彌補晶片製造裝置限制方面的漏洞,並向向中國晶片製造企業出售裝置的外國公司施壓,要求其遵守針對美國公司(如Lam Research Corp和Applied Materials Inc.)的出口限制。該法案針對的是中國儲存和晶圓廠的設施,以及全國範圍內的關鍵技術。據知情人士透露,美光公司已向立法者表示,華盛頓需要採取更多措施來抑制中國在儲存器市場的發展。他們表示,美國必須加大力度,防止中國像在太陽能產業和其他領域那樣主導儲存器製造業,這是一個國家安全問題。韓國晶片製造商三星電子和SK海力士目前主導著儲存器市場,美光是第三大製造商,也是美國唯一的主要供應商。然而,儘管美國商務部對中國儲存公司實施了出口限制,但這兩家公司仍在快速增長。該法案草案將限制更多裝置出口到中國——包括深紫外線浸沒式光刻機(該市場由荷蘭 ASML Holding NV 主導)——並立法規定如果外交手段失敗,如何實施限制。此外,ASML 和其他外國公司若要為受監管設施的裝置提供維修服務,也需要獲得許可證。《防止出口管製法案》(MATCH Act)只是眾議院外交事務委員會即將投票表決的眾多出口管製法案之一。其他法案則針對商務部的許可制度、跨部門流程、實體清單、執法和處罰措施。眾議院外交事務委員會的一名工作人員稱,這份名單是自 2018 年《出口管制改革法案》以來該領域最大的立法推動。如果《MATCH法案》和其他相關法案獲得通過,這僅僅是它們最終成為法律的第一步。參議院已提出一項配套法案,該法案最終可能會作為修正案納入《國防授權法案》。 (半導體芯聞)
美國晶片,被卡脖子了
最近,美國兩家公司因釔(Yttrium)與鈧(Scandium)庫存耗盡而拒絕訂單的消息不脛而走,這不僅是一個原材料短缺的訊號,更是全球半導體產業從“軟硬博弈”轉向“物理資源博弈”的轉折點。釔和鈧都不屬於大宗金屬,也不直接構成電晶體溝道或互連層。但它們卻深嵌在兩個對美國半導體至關重要的環節:釔主要在先進製造裝置的可靠性與潔淨度,鈧則是高端射頻濾波器的性能天花板。中國海關資料顯示,在自2025年4月4日之後的八個月裡,僅有17噸釔產品出口到美國,而此前八個月的出口量為 333 噸。由於供應受限,釔的價格大幅飆升。根據路透社的報導,自去年11月以來,釔的價格已飆升60%,目前約為去年同期的69倍。釔和鈧,“產業維生素”在元素周期表中,釔(Y)和鈧(Scandium)雖然不像矽(Si)那樣是主角,也不像鎵(Ga)那樣在第三代半導體中聲名顯赫,但它們卻是不可或缺的“產業維生素”。首先來看下釔,釔在半導體製造中的核心應用並非直接作為電路材料,而是作為生產環境的保護者。在先進製程的生產過程中,干法刻蝕腔體內長期存在高能電漿體與強腐蝕氣體體系,腔體材料一旦被腐蝕或剝落,會轉化為顆粒與金屬污染,直接反噬良率與穩定性。因此,氧化釔(Y2O3)以及釔系塗層在行業裡常被用於刻蝕腔體的“防護層”——包括腔體內襯、工藝套件、甚至與晶圓距離很近的部件(如靜電吸盤等元件相關結構),目的就是提高抗電漿體侵蝕能力、降低污染。釔系塗層是刻蝕腔體抵禦腐蝕、抑制顆粒污染的關鍵方案之一;一旦供應受限,將通過維護周期縮短、備件更換頻次上升與良率波動,間接影響先進產線的穩定性。此外,釔鋇銅氧(YBCO)是著名的高溫超導材料。隨著超導相關產業(含高端磁體/部份量子與低溫工程配套等)發展,釔的供應波動會在更廣泛的高端製造領域放大不確定性鈧真正的產業價值,很多時候不是以金屬或合金的形式出現,而是以材料體系的摻雜元素出現。最典型的就是 ScAlN/AlScN(鈧摻雜氮化鋁):它能提升壓電性能,使其在射頻聲學器件(濾波器/諧振器)以及部分MEMS感測/驅動器件上更具優勢。目前,射頻器件BAW濾波器通常採用氮化鋁(AlN)壓電諧振元件。與氧化鋅(ZnO)或鋯鈦酸鉛(PZT)等其他候選材料相比,AlN 的優勢在於其具備 CMOS相容性。然而,AlN 是一種壓電性能相對較差、耦合係數較低的材料。研究表明,在 AlN 中摻雜鈧(Sc)可以顯著提高壓電性能。據材料公司Materion的資料,在 AlN 中摻入 Sc 的上限已證實為 43 at%(原子百分比),因為在更高濃度下,AlScN 的晶格會從 AlN 的六方纖鋅礦結構轉變為 ScN 的立方岩鹽結構,從而失去壓電特性。因此,Sc 含量接近 43 at% 的 AlScN 表現出最大的壓電響應。已發表的研究顯示,摻雜 35 at% Sc 的 AlN 可將壓電性能提高到 15.5%,是純AlN 的2.6 倍。這種性能提升是下一代射頻濾波器的核心,因為它允許設計人員建立比 AlN 濾波器功耗更低的 BAW 器件(從而延長手機或平板電腦的電池壽命)。它還有助於設計尺寸更小的器件(便於製造更薄、更輕的裝置),並實現高“帶外衰減”(減少串擾)。此外,摻雜 35 at% Sc 可將最大相對頻寬從 2.4% 提高到 7.0%。與鈧摻雜相關的相對頻寬增加,將允許有效利用為 5G 開放的更寬頻寬。例如在Qorvo的 5G BAW 白皮書也明確把 Scandium-doped AlN piezo layers 作為提升頻寬、應對 5G 的關鍵做法,並指出製造難度會更高。因此,若鈧供應受限,首先受影響的往往是高規格器件的匯入節奏與量產爬坡。而且,鈧鋁合金具有極高的強度和耐熱性。在衛星載荷和高超音速飛行器的感測器封裝中,鈧是保證精密電子元器件在極端環境下不失效的核心。此外,德國基爾大學(University of Kiel)與弗勞恩霍夫矽技術研究所(Fraunhofer ISIT)研究發現,氮化鋁鈧合金(AlScN)表現出鐵電行為。研究團隊評論道:“鐵電翻轉(ferroelectric switching)使我們首次能夠直接通過實驗證據觀察到基於 AlN 材料的自發極化翻轉,並證實與多數以往理論論文相反,它的極化值可以達到超過 100 µC/cm²。”鐵電性是開發下一代非易失性儲存晶片的最佳候選材料之一。鈧的稀缺,直接鎖死了美國在儲存晶片賽道實現“彎道超車”的物理路徑。對產業的衝擊目前,材料短缺已經引發了美國工業界的“搶料大戰”。北美塗層巨頭已開始對客戶進行等級劃分。由於庫存捉襟見肘,目前已有至少兩家北美塗層製造公司因釔庫存枯竭被迫暫時停產。其中一家公司已開始推行“原材料配給制”,並明確拒絕了海外及小型客戶的訂單,將極其有限的庫存優先留給波音、通用電氣(GE)等關鍵引擎製造商。刻蝕是幾乎所有先進與主流工藝的基礎步驟,釔問題對美國本土晶圓擴張計畫(CHIPS Act)是隱性風險。美國建廠可以補貼裝置和產能,但裝置材料與備件體系無法靠補貼瞬間複製。SemiAnalysis首席執行長迪倫·帕特爾警告稱,目前鈧的庫存可能只能維持數月而非數年,如果補貨停滯,將增加 5G 晶片生產中斷的風險。為了對衝風險,路透社2月初報導,美國啟動名為Project Vault的關鍵礦產戰略儲備計畫,規模約120億美元(含 EXIM 銀行融資與私人資本),目標是為關鍵礦產提供緩衝庫存與價格/供應穩定機制。在鈧這個極小市場上,美國國防後勤局(DLA)甚至提出要在數年內採購相當體量的鈧氧化物納入國防儲備。路透社在 2025 年 9 月的報導提到,DLA 計畫在 5 年內採購約 6.4 噸鈧氧化物,首年接近 2 噸,但這在短期內無疑是杯水車薪。在開採方面,釔通常作為開採重稀土的副產品出現,而鈧的供應瓶頸更為嚴峻,鈧多來自鈦白粉生產過程中的廢液回收。全球年產量估計僅為數十噸,美國國內幾乎沒有實際產量。中國仍然是主要的商業供應國。美國雖然擁有礦山,但缺乏大規模、高純度的提煉設施。半導體級(5N/6N 純度)的釔、鈧提煉工藝極其複雜且具有環境污染風險,這種長期“去工業化”的後果正在逐漸爆發。稀土:從自然餽贈到大國重器材料學科的產業化周期通常以“十年”為單位。中國在釔(Y)和鈧(Sc)材料上的領先,早已超越了簡單的“家裡有礦”,而是形成了一套極其深厚的精煉技術壁壘。在自然界中,釔和鈧總是與其他稀土元素“伴生”在一起。它們的化學性質極度相似,就像在幾萬顆形狀、顏色幾乎相同的豆子裡,精準剔除出那幾顆壞豆子。中國在稀土領域大規模應用了串聯萃取理論(由徐光憲院士奠定基礎)。這套演算法能通過成百上千級的萃取槽,實現 5N(99.999%)甚至 6N 等級的超高純度。半導體級材料對雜質的容忍度是以 ppb(十億分之一) 計的。美國目前的提煉設施多停留在工業級(3N/4N),要跨越到 5N 級,不僅需要重新建設複雜的化學產線,更需要數十年積累的動態配比參數——這些參數是各精煉廠的“黑盒”核心機密。鈧(Scandium)在自然界極其分散,極少有富礦。全球 60% 以上的鈧產自中國,其核心壁壘在於工業副產品的閉環回收技術。中國是全球最大的鈦白粉和鋁生產國。中國攻克了從鈦白粉生產過程中的強酸廢液中,利用特殊萃取劑低成本提取微量鈧的技術。如果不依賴成熟的重工業產業鏈(如鈦、鋁工業),單獨開採鈧礦的成本將高到無法商用。美國缺乏這種龐大的工業配套體系,導致其即便想重建供應鏈,也面臨嚴重的“經濟性缺失”。精煉出高純度氧化物只是第一步,要送進英特爾或台積電的廠房,還需要將其加工成濺射靶材(Sputtering Target)或精密陶瓷件。以 AlScN(氮化鋁鈧)薄膜為例,其濺射靶材要求鋁鈧成分高度均勻,同時氧、氮等氣體雜質含量極低,否則將直接影響薄膜的壓電性能與可靠性。在這一領域,國內企業已形成“真空感應熔煉 + 粉末冶金”組合工藝體系,能夠穩定產出大尺寸、高均勻度、低雜質的鋁鈧合金靶材。這類能力並非單一裝置突破,而是對冶金控制、粉體分散、燒結緻密化與真空控制的綜合把握。中國在稀土領域的這種“全產業鏈進化”,正成為全球半導體價值鏈中無法繞開的一環。結語長期以來,矽谷習慣了在軟體與架構的高地指點江山,卻忽略了支撐起這些摩天大樓的,還有這些深埋在泥土中的稀有元素。釔鈧之困,不僅是美系半導體巨頭的一柄利劍,更是對全球半導體供應鏈脆性的一場拷問。 (半導體行業觀察)
驚豔全球:中國影像晶片沸騰美國!再登頂晶片奧林匹克!
2026年2月15日至19日,第73屆ISSCC(International Solid-State Circuits Conference國際固態電路會議)在美國舊金山正式召開。技術先進的CMOS圖像感測器供應商思特威(SmartSens,股票程式碼688213)憑藉在高端成像技術領域的突破性研究成果(論文)成功入選,成為本屆大會唯一一家入選的中國CMOS圖像感測器企業,這也是思特威繼ISSCC 2019後的再次入選。ISSCC是由IEEE固態電路協會主辦的旗艦級會議。自1954年始辦以來,ISSCC一直是全球學術界公認的積體電路設計領域的最高等級會議,被譽為“晶片界的奧林匹克大會”。作為全球展示積體電路領域前沿進展的頂級平台,ISSCC為深耕積體電路設計與應用前沿的工程師們提供了專業交流機會,是各個時期國際上最尖端積體電路技術的最先發表之地,每年吸引超過3000名來自世界各地工業界和學術界的參會者。2026年ISSCC共收到來自15個國家和地區的1025篇論文,最終僅有257篇論文入選,思特威是在CMOS圖像感測器領域唯一一家入選的中國企業。思特威技術專家代表出席大會現場發表了專題報告,並在報告後的技術演示環節以生動的Demo裝置為大家展示了論文對應CIS晶片產品的卓越成像效果,獲得了現場與會嘉賓與行業專家的一致好評。本次入選,是思特威繼ISSCC 2019後再次在高端成像技術領域取得重大新突破,為全球影像產業發展帶來了全新助力,推動了移動影像行業技術升級。在圖像感測器與測距(Image Sensors and Ranging)分會場現場,思特威技術專家代表基於本次被收錄的論文《A 200MP 0.61μm-Pixel-Pitch CMOS Imager with Sub-1e- Readout Noise Using Interlaced-Shared Transistor Architecture and On-Chip Motion Artifact-Free HDR Synthesis for 8K Video Applications》發表了專題報告,為大家介紹了思特威本篇論文中的核心成像技術突破:思特威推出的手機應用超高畫質2億像素0.61μm像素尺寸CMOS圖像感測器SCC80XS,基於思特威專利SFCPixel®-SL技術的Interlaced-Shared RST and RS全新像素結構,實現了低至0.7e-的超低讀取噪聲,較行業同規格產品大幅降低約47%,顯著提升了圖像感測器在弱光環境下的成像效果。基於思特威先進的PixGain HDR®技術,圖像感測器SCC80XS通過單曝光高低轉換增益圖像合成,在實現最高87dB的高動態範圍的同時有效抑制了運動偽影的產生,能夠在複雜光線環境及拍攝應用(運動物體拍攝)中,為攝影機帶來光影生動、無運動拖影的高品質視訊拍攝效果。同時,SCC80XS搭載 100%+6% 混合相位對焦技術,可支援高動態、低功耗的全像素相位對焦。思特威全新Self-CG Ratio Calibration技術,能夠在HDR模式片內融合時進行即時色彩校正,幫助圖像感測器解決HDR模式下的偏色、色彩差異等問題,提升在複雜色彩環境中CIS成像的色彩還原度。在移動影像日益高畫質化專業化發展趨勢之下,思特威的技術研究成果,以超低噪聲、無運動偽影的高動態範圍效果以及高色彩還原度,大幅提升了2億像素0.61μm像素尺寸超高畫質手機CMOS圖像感測器在夜景、逆光等多種複雜光線條件下的照片及視訊成像效果,推動了旗艦級智慧型手機影像能力實現跨越式升級,為移動影像行業邁入全面超高畫質時代提供了技術保障。作為國產CMOS圖像感測器領域的行業先鋒,思特威始終專注於高端成像技術的創新與研發,目前已經推出並落地量產了系列化多型號的高性能旗艦手機應用CMOS圖像感測器,同時在智慧安防、車載電子、工業機器視覺等多元領域持續穩步發展,市場表現位居全球前列。能夠再次入選ISSCC,既代表了行業權威學術平台對思特威在高端成像領域先進技術研究成果的高度肯定,也印證了思特威團隊卓越研發實力已躋身全球頂尖行列。思特威正不斷以多領域高性能CMOS圖像感測器產品和創新研究成果,打破過往海外行業巨頭對尖端成像技術的壟斷,為全球影像技術發展貢獻中國“芯”力量。 (芯榜)