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中国IC产业与国际接轨 半导体硅材料迎利

http://www.bpq.hc360.com2014年03月21日08:36 来源:中国电力电子产业网T|T

    目前,我国半导体硅材料产业只能满足国内企业对4-6英寸硅外延片和4-6英寸重掺硅外延衬底片的需求以及部分满足国内企业对高阻抛光硅片的需求(由于多晶硅价格原因),国内企业所需的8英寸和12英寸硅片大部分需要进口。

    全球8英寸和12英寸硅片主要由德国的Siltronic(世创电子材料股份有限公司)、日本的信越和SUMCO、美国的MEMC四大硅材料生产商生产,这些大公司具有很大的市场占有率和很强的技术优势。

    中国的半导体硅材料行业生产水平与国际企业的先进生产水平差距很大,国内企业的市场主要在4-6英寸硅片方面,而在8英寸和12英寸市场方面,国内企业虽然做了很多努力却没有取得预期的效果。一边是快速增长的8英寸和12英寸市场,另一边是国内企业的几乎为零的市场占有率,两者的反差是巨大的。

    我国半导体硅材料行业发展的新特点和机遇

    从上世纪末开始,全球6英寸以下集成电路和分立器件生产线快速向中国转移,国外主要硅片供应商减少或停止了6英寸及以下硅片的生产,在这一市场背景下我国半导体硅材料行业实现了从4英寸到6英寸的产业升级。在未来几年这一产业转移的过程还将继续,我国小尺寸硅片的市场规模还将有很大的发展空间。

    目前,全球6英寸硅片的需求量约为600万片/月,我国6英寸抛光硅片的产能约为100万片/月。由于成本的原因,6英寸及以下的集成电路生产线将逐步转向分立器件生产,我国小直径硅片行业的重点将是研磨片和重掺抛光片衬底及外延片。

    我国集成电路制造企业的技术水平和生产能力和国际先进企业的差距已越来越小,在巨大的市场需求推动下,我国将有更多的12英寸生产线建设投产,全球也将有更多的8英寸生产线向中国转移,这为我国半导体硅材料产业的再一次技术升级准备了巨大的市场。

    随着国际企业集成电路生产由8英寸向12英寸转移,全球出现了由8英寸集成电路生产线向分立器件转移的趋势,我国硅材料企业在6英寸及以下分立器件用硅衬底片和外延片的生产上已有足够的经验,8英寸重掺硅抛光衬底片及外延片的生产将是我国硅材料行业进入8英寸硅片市场的比较有利的。我国集成电路制造企业的技术水平和生产能力和国际先进企业的差距已越来越小,在巨大的市场需求推动下,我国将有更多的12英寸生产线建设投产,全球也将有更多的8英寸生产线向中国转移,这为我国半导体硅材料产业的再一次技术升级准备了巨大的市场。

    《中国半导体产业发展状况报告》显示,近几年我国半导体产业年增长率超过30%。

    2007年我国的芯片制造业销售额为397.9亿元,全球集成电路市场销售额为2185亿美元,而国内市场需求总额为5410亿元,这些数字说明我国集成电路产量在全球所占的份额很低,也远远不能满足国内市场的需要。

    在分立器件方面,我国是全球主要生产国和消费国之一,2007年我国分立器件产业销售额为835.1亿元,占世界分立器件市场的29.6%;我国半导体分立器件市场需求额为1223亿元,我国产量达到国内需求的近70%。

    半导体硅材料行业的发展对集成电路产业发展的重要性

    为增强市场竞争力,国际IC(集成电路)大公司普遍采用了硅片直径300mm、特征线宽65nm的技术,而IBM、松下、台积电和英特尔等龙头企业已率先进入45nm的生产工艺,其32nm的制造工艺也在大力研发之中。

    我国目前有58条4-12英寸集成电路和分立器件生产线,其中12英寸的生产线有4条,产能10万片/月,8英寸的生产线有12条,产能50万片/月。中芯国际北京厂的90nm制程已经大规模生产,其65nm制造工艺也通过了认证,该公司还从IBM获得了45nm工艺许可。显然,巨大的国内市场需求将继续推动我国集成电路和分立器件产业的快速发展。

    作为集成电路主要支撑产业的硅单晶的生产在我国也发展迅速。

    我国目前生产硅抛光片的企业主要有宁波立立电子股份有限公司、北京有研半导体材料股份有限公司、上海合晶硅材料有限公司、上海申和热磁电子有限公司、洛阳麦斯克电子材料有限公司等,产品为4-6英寸硅抛光片,月产量约为100万片。

    北京有研半导体材料股份有限公司已建成1条8英寸硅抛光片生产线和1条12英寸硅抛光片实验线,宁波立立电子股份有限公司有1条8英寸硅抛光片小批量生产线,已经拥有12英寸硅单晶生长和加工的能力途径。

    考虑到技术和生产设备的通用性,从8英寸重掺硅抛光衬底片及外延片到8英寸高阻集成电路用硅抛光片,再到12英寸硅抛光片及外延片,应该是我国硅材料行业追赶世界先进水平的最可行的途径,也是我国集成电路硅材料行业发展的特点和新的机遇。

    国际半导体协会原来预计450mm生产线将在2012年前后投产,虽然英特尔、三星等公司已经宣布了450mm计划,但是考虑到450mm生产线投产所需要的巨大成本,同行们对这些公司的计划并不乐观。

    因此,近期国际四大硅材料制造商将会继续增加300mm硅片的产能,以维持其绝对的市场占有地位。相对于国内企业而言,他们在规模、技术、市场占有上有很大优势,如果中国企业想进入300mm市场与其进行竞争,将会非常艰难。

    通常,建1条月产20万片的300mm抛光硅片的生产线仅主要生产设备的投资就需要约4亿美元,而建1条月产20万片200mm抛光硅片的生产线总投资约2亿美元。因此,从投资、技术储备、市场等多方面考虑,8英寸硅片(包括抛光片和外延片)的大批量生产应该是我国半导体硅材料行业下一步发展的最佳选择。

    浙江大学硅材料国家重点实验室、北京有研半导体材料股份有限公司、宁波立立电子股份有限公司等单位已为我国企业进入8英寸硅片市场做了必要的技术准备和初步的物质准备。而且,8英寸硅片和12英寸硅片的大部分技术和生产设备可以共享,如果国内企业能够拥有较大的8英寸硅片的生产能力和市场占有率,将为我国硅材料行业进入12英寸市场打下坚实的基础,并大大降低企业的投资风险。

    另外,目前我国半导体硅材料行业还面临多晶硅原材料涨价的难题。国际四大硅材料制造商要么自身拥有多晶硅制造能力,要么在与其长期合作的多晶硅制造公司中拥有股份,他们采购的多晶硅价格几年来基本保持稳定,在竞争中占据了更加有利的形势。而中国公司的多晶硅采购价在过去3年中涨了5-10倍,这严重阻碍了中国半导体硅材料行业的发展。

    加快半导体硅材料行业发展的建议

    我国半导体硅材料行业生产水平与国际先进企业的生产水平之间的差距是巨大的,我国企业自身难以承担建设有竞争力的、大规模的8英寸及12英寸硅片生产线所需的巨额投资,这需要国家和地方政府的大力扶持。

    目前,进口多晶硅的关税税率为2%,而进口硅片是免税的。自2007年7月1日起,硅片出口退税由13%降到5%。这些不合理的税收政策直接影响了我国半导体硅材料行业的发展和竞争力的提高。同时,人民币的升值也对半导体硅材料企业的出口能力和竞争能力有着严重的影响。有关部门应尽快修正这些不利于行业发展的政策。

    另外,积极发展我国的多晶硅产业,迅速增加我国的多晶硅产量,尤其是半导体级多晶硅的产量,大幅度降低多晶硅的价格,也将大大促进我国硅材料行业的发展。

    由于种种原因,目前,我国的本土企业并没有实现8英寸和12英寸硅抛光片的批量生产销售。

    我国生产硅外延片的公司有宁波立立电子股份有限公司、上海新奥科技有限公司、南京国盛电子有限公司、河北普兴电子材料有限公司等,4-6英寸硅外延片月产量约为30万-40万片。目前,只有立立电子股份有限公司同时拥有抛光片衬底和外延片的生产能力,同时,立立电子的8英寸硅外延片已小批量供应市场。

责任编辑:蔡亚微推荐

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