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CMIC:大硅片——新入局者面臨技術大考
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發布時間:2019-05-07 09:57:27   來源:賽迪-中國電子報   作者:諸玲珍

  【CMIC訊】——集成電路材料系列報道之一
  
  編者按:隨著8英寸、12英寸晶圓新建產線不斷落地,對集成電路材料從產能、產量、質量都提出更大挑戰。目前,我國在集成電路材料領域的本地化配套,還有很長的路要走。《中國電子報》特推出“集成電路材料”系列報道,針對業界關注的大硅片、光刻膠、電子特種氣體領域的熱點進行解讀。
  
  隨著集成電路生產技術的不斷提高,作為其核心材料的硅片向大尺寸發展的趨勢不可避免,8英寸和12英寸硅片已成為集成電路硅片的主流產品。目前,國內陸續出現多家企業投資8英寸和12英寸硅片生產。面對如此局面,業內專家表示,在發展路徑上,國內硅片企業應優先提升技術水平,待技術成熟后再擴大產能,以避免資源的浪費。
  
  大硅片需求量大
  
  近年來,由于智能手機、IoT、人工智能等產業的快速發展,致使各類集成電路產品需求不斷增長,相應的,硅片的市場需求也隨之水漲船高。根據Gartner的數據,到2020年,全球硅片市場規模將達110億美元。全球前5家硅片生產商(日本信越、日本SUMCO、我國臺灣Global Wafer、德國Siltronic和韓國LG Siltron)占據硅片市場94%的份額,在12英寸硅片領域,前五家廠商更是將這一數字提高到了97.8%。
  
  賽迪智庫集成電路所集成電路制造研究室主任史強在接受《中國電子報》記者采訪時給出了一組數據,在12英寸硅片方面,目前國內的總需求超過50萬片/月,在現有產線擴產和13條在建產線的需求預期的驅動下,未來兩年,國內市場需求將成倍增長。在8英寸硅片方面,國內需求約90萬片/月,在建產線仍有超過20萬片/月的需求空間。
  
  據國內權威機構預測,到2020年,國內對12英寸大硅片需求將增加到105萬片/月,對8英寸硅片需求將增加到96.5萬片/月。而現實情況是,目前8英寸硅片國內市場占比較小,12英寸更是接近空白。“8英寸方面,國內在襯底片、外延片方面已形成較高的國產化能力;12英寸方面,雖然已經有多家企業已展開布局,但受限于技術能力和產量水平,遠遠不能滿足國內市場需求。”史強表示。
  
  國內企業發力
  
  最近兩年,國內掀起了一股集成電路硅片建設潮,上海新昇、浙江金瑞泓、中環領先、寧夏銀和、鄭州合晶、上海超硅……一系列耳熟能詳的名字成為各媒體爭相報道的對象。今年1月下旬,總投資110億元的年產480萬片300mm大硅片項目落戶嘉興;今年年初,中環半導體發布非公開發行預案,擬非公開發行股票不超過5.57億股,募資金額不超過50億元,用于公司“集成電路用8英寸、12英寸半導體硅片之生產線項目”和補充流動資金。相信未來國內硅片產線建設的報道仍將此起彼伏。
  
  中國電子材料行業協會信息部副主任劉偉鑫告訴《中國電子報》記者,截至2018年年底,按各公司已量產產線披露的產能,8英寸硅片產能已達139萬片/月,興建中的產能達270萬片/月;12英寸硅片產能28.5萬片/月,興建中的產能達315萬片/月,如果都能如期開出,單純從產能數據來看,完全能夠滿足下游用戶需求。
  
  業內人士表示,國內企業在大硅片領域的布局十分必要,因為只有充分參與市場競爭,才可能逐步搶占市場。賽迪智庫集成電路所所長王世江對《中國電子報》記者說,如果按照現在國家對集成電路產業的重視程度,從長遠看,作為關鍵配套的大硅片未來仍會有大量需求。“只要有市場需求,就會有企業愿意參與其中。”王世江表示。
  
  應優先提升技術水平
  
  巨大的市場需求讓國內企業在大硅片生產領域躍躍欲試,但同時也考驗進入者的耐心和決心。王世江告訴記者,國內企業目前正處于布局階段。從建廠到硅片生產,要有一兩年甚至更長時間。而硅片生產出來后,還要進行驗證,要進行小試、中試、大試,這個驗證過程,行業專家認為至少要3到5年時間,之后才能開始批量供應。
  
  現在很多資本愿意投資半導體產業,在大硅片領域也不乏資本的影子。王世江認為,這應該是好事,大浪淘沙,總會留下能夠滿足國內市場需求的硅片制造企業。但對每個投資商來講,面臨的風險會很大,真要取得成功,技術、資金和決心,缺一不可。
  
  大硅片生產技術在硅材料純度、材料切割、打磨等加工過程的精度方面具有很高要求,因此,對國內硅片生產企業來說,要逾越很多技術壁壘,包括“大直徑、控缺陷、精拋光和少雜質”。史強認為,國內大硅片產業要取得突破,應做好三方面工作:一是國內硅片企業在技術研發和品質控制方面仍有待提升,硅片特性的穩定性與一致性和國外供應商還存在相當的差距。追趕國外廠商技術還是要在Know-how上加強積累。二是國內硅片企業的原材料仍有很多需要進口,后續應進一步加強上游原材料的研發和供給合作。三是應緊抓全球硅片供應緊張的窗口期,在已形成技術能力的產品線擴大產能,提升對國內制造企業的供給。劉偉鑫建議有實力的大企業適當進行并購,整合資源,集中攻關。
  
  王世江認為,前幾年國內太陽能多晶硅的突破路徑值得借鑒,盡管二者在技術難度上不可同日而語,但仍有很多類似的地方。他介紹,當初國內太陽能多晶硅產業之所以能夠發展起來,就是強調讓用戶“用”,在用的過程中,不斷發現問題,及時改進,進行技術迭代,并逐漸完善。而一旦技術突破后,發展會很快,會不斷從低端向高端邁進。“因此,讓用戶愿意用國產硅片是產業發展的保證。市場占有率從0到1%或5%,時間會很長,但從5%漲到50%,周期會很短。我認為,我們有這樣的能力,因為全球制造業集中在中國。”王世江說。

責任編輯:言笑晏晏

 
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