柔性芯片的优异性能首先得力于对有机或无机电子元器件材料性能的极致追求

半导体设备处于产业链上游，贯穿半导体生产的各个环节。按照工艺流程可以分为四大板块——前端相关设备、晶圆制造设备、封装设备、测试设备。半导体设备处于产业链上游，贯穿半导体生产的各个环节。按照工艺流程可以分为四大板块——晶圆制造设备、测试设备、封装设备、前端相关设备。其中，晶圆制造环节设备投资占整体的70%以上，是制造IC的关键。七大工艺步骤(氧化/扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、清洗与抛光、金属化)，对应专用设备包括氧化/扩散设备、光刻设备、刻蚀设备、清洗设备、离子注入设备、薄膜沉积设备、机械抛光设备等。其中光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备为核心设备，分别占晶圆制造环节设备成本的24%、10%、18%。另外封装及组装设备约占10%，测试设备约占8%，其他设备约占5-10%。

图表：2021-2023年中国柔性芯片行业的市场规模

数据来源：中研普华研究院

根据中研研究院《2023-2028年国内芯片行业发展趋势及发展策略研究报告》分析得知，目前柔性芯片行业处于应用阶段，技术表现还不成熟，但行业的增长速度较快，2023年中国柔性芯片行业的市场规模达到29.27亿元，市场景良好。

图表：通威股份有限公司发展现状

数据来源：通威股份有限公司

柔性电子是在学科高度交叉融合基础上产生的颠覆性科学技术，能够突破经典硅基电子学的本征局限，可为后摩尔时代器件设计集成、能源革命、医疗技术变革等更新换代等提供创新引领，是我国自主创新引领未来产业发展的重要战略机遇。

催刚为柔，独开生面：柔性源于材料

柔性电子的优异性能首先得力于对有机或无机电子元器件材料性能的极致追求。核心元器件的“柔性”设计是柔性电子器件制备的关键。目前主要通过两种策略实现：

其一，采用本征柔韧性的功能有机分子和聚合物材料作为柔性电子器件构筑单元。例如，在塑料(聚合物)基底上构筑的有机发光二极管(OLED)已被广泛应用于可弯折、可卷曲、轻薄显示屏幕诸如曲面电视、可折叠手机等。有机半导体材料和高分子聚合物材料可作为电子浆料适用于印刷电子技术，实现大批量、低成本、高效率的柔性电子器件加工与集成。未来柔性电子器件的加工与制造就像打印一个文件一样便捷。

其二，通过材料的微结构设计实现刚性无机材料的柔性化。例如当材料的尺寸降低到微纳米尺度后，由于材料的微纳米效应，本身坚硬的材料将表现出可弯曲的柔韧特性。好比一张纸比一本书更容易实现弯折，一根弹簧比一根钢丝更具有伸缩性。基于该策略，近年来，科学家设计制造了“S型”金属微电路，并将其嵌入超薄硅胶材质形成柔性可拉伸集成电路。

由于材料的厚度降低至纳米尺度后，材料的电学和力学性能将发生改变，理论研究和实验研究已经表明原子级厚度的二维材料在柔性电子领域具有广阔的应用前景。例如石墨烯已被验证可作为透明导电薄膜应用于柔性透明触摸屏。

原子级厚度的硫族金属化合物兼具优良的柔韧性和可调控的电输运性能，使得该类材料可作为柔性电子元器件的关键组成单元，使高性能柔性电子的无机化和微型化成为可能。