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高端領(lǐng)域本土化進(jìn)展緩慢 我國半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)任重而道遠(yuǎn)


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)   時間:2019-03-11





  半導(dǎo)體材料作為新材料的重要組成部分,是世界各國為發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)而關(guān)注的重中之重,它支撐著電子信息產(chǎn)業(yè)本土化的發(fā)展,對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、國民經(jīng)濟(jì)及國防建設(shè)具有重要意義。2018年,國內(nèi)半導(dǎo)體材料在各方共同努力下,部分領(lǐng)域取得了可喜成績,但中高端領(lǐng)域用關(guān)鍵材料本土化上進(jìn)展緩慢,取得的突破較少,總體情況不容樂觀。


  我國半導(dǎo)體材料細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)展不一


  據(jù)WSTS報道,2018年,在存儲器市場的引領(lǐng)下,全球半導(dǎo)體市場繼續(xù)保持快速增長勢頭,全年市場規(guī)模預(yù)計達(dá)4779.4億美元,同比增長15.9%。不過,隨著存儲器供不應(yīng)求的問題得到緩解,2019年全球半導(dǎo)體市場增速將大幅降低,預(yù)計全年僅增長2.6%。國內(nèi)方面,2018年上半年國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣度良好,自下半年以來,在全球消費(fèi)市場需求下行等多方因素的交織下,國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)疲態(tài)漸顯。初步統(tǒng)計,2018年我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售額9202億元,同比2017年增長16.7%,2019年影響全球經(jīng)濟(jì)的不確定因素仍在增加,預(yù)計我國全年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售額年增長率將下滑至14.8%。


  半導(dǎo)體材料主要包括晶圓制造材料與封裝測試材料兩大類。其中,晶圓制造材料包括硅片、光刻膠、光掩膜版、電子特氣、濕化學(xué)品、濺射靶材、CMP拋光材料等,2018年國內(nèi)晶圓制造材料總體市場規(guī)模約28.2億美元;封裝材料包括引線框架、基板、陶瓷封裝材料、鍵合絲、封裝樹脂、芯片貼裝材料等,2018年國內(nèi)封裝材料市場規(guī)模約為56.8億美元。2018年,晶圓制造材料與封裝測試材料總計市場規(guī)模約為85億美元。


  2018年我國半導(dǎo)體材料各細(xì)分領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r各不相同。


  硅片方面,國內(nèi)建設(shè)熱潮不斷涌現(xiàn),截至2018年年底,按各個公司已量產(chǎn)產(chǎn)線披露的產(chǎn)能,8英寸硅片產(chǎn)能已達(dá)139萬片/月,興建中的產(chǎn)能達(dá)270萬片/月;12英寸硅片產(chǎn)能28.5萬片/月,興建中的產(chǎn)能達(dá)315萬片/月。如果都能如期開出,單純從產(chǎn)能數(shù)據(jù)來看,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過下游用戶需求。不過目前國內(nèi)12英寸硅片仍幾乎百分之百依賴進(jìn)口,8英寸硅片本土化率也僅為20%。值得一提的是,2018年一季度末,上海新昇12英寸大硅片正片通過了華力微電子的驗證并實(shí)現(xiàn)銷售,但公告顯示,銷售給華力微電子的數(shù)量不多,正在增量過程中。此外,上海新昇大硅片正片已在中芯國際、武漢新芯進(jìn)行認(rèn)證,何時驗證完成尚未有確切的時間節(jié)點(diǎn)。


  光掩膜版方面,全球半導(dǎo)體領(lǐng)域80%以上市場份額被Photronics、大日本印刷株式會社DNP和日本凸版印刷株式會社Toppan三家占據(jù)。國內(nèi)從事光掩膜版研究生產(chǎn)的內(nèi)資企業(yè)主要有路維光電、清溢光電等,產(chǎn)品主要應(yīng)用于平板顯示、觸控行業(yè)和電路板行業(yè),用于集成電路制造的高端光掩膜版則由國外公司壟斷。2018年內(nèi)資企業(yè)在集成電路用高端光掩膜版方面,并無實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,相反,Toppan Photomasks公司在2018年年初宣布,將對其位于上海的全資子公司上海凸版光掩膜有限公司(TPCS)追加投資,制造應(yīng)用于半導(dǎo)體的光掩膜產(chǎn)品,預(yù)計于2019年上半年開始生產(chǎn)28納米和14納米的光掩膜版。


  濕化學(xué)品方面,2018年我國6英寸及以上晶圓生產(chǎn)線消耗量超過25萬噸,細(xì)分領(lǐng)域要求產(chǎn)品達(dá)到SEMI標(biāo)準(zhǔn)C8以上和C12水平,而國內(nèi)技術(shù)水平相對較低,因此大部分產(chǎn)品來自于進(jìn)口。但2018年,在消耗量最大的電子級硫酸方面,國內(nèi)取得了可喜的突破,4月下旬,晶瑞化學(xué)依托下屬子公司年產(chǎn)30萬噸的優(yōu)質(zhì)工業(yè)硫酸原材料優(yōu)勢,并結(jié)合從日本三菱化學(xué)株式會社引進(jìn)的電子級硫酸先進(jìn)制造技術(shù),投資建設(shè)年產(chǎn)9萬噸/年的電子級硫酸項目。該項目建設(shè)地址位于江蘇省南通市,預(yù)計2019年7月正式投產(chǎn)。2018年第三季度,湖北興福的電子級硫酸技術(shù)攻關(guān)取得重大突破,產(chǎn)品品質(zhì)超越SEMI C12級別,與國際電子化學(xué)品最大供應(yīng)商巴斯夫的產(chǎn)品品質(zhì)處于同一級別,并向部分國內(nèi)12英寸晶圓廠穩(wěn)定供貨。


  電子特氣方面,2018年國內(nèi)半導(dǎo)體用電子特氣市場規(guī)模約4.89億美元。經(jīng)過30多年的發(fā)展,我國半導(dǎo)體用電子特氣已經(jīng)取得了不錯的成績,中船重工718所、綠菱電子、廣東華特等均在12英寸晶圓用產(chǎn)品上取得了突破,并且實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的批量供應(yīng)。2018年5月,中船重工718所舉行二期項目開工儀式,2020年全部達(dá)產(chǎn)后,將年產(chǎn)高純電子氣體2萬噸,三氟化氮、六氟化鎢、六氟丁二烯和三氟甲基磺酸4個產(chǎn)品產(chǎn)能將居世界第一。


  高純硅烷方面,中寧硅業(yè)利用自產(chǎn)的高純硅烷為原料,研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低溫脫輕脫重、多級吸附以及晶硅成膜檢測技術(shù)制備半導(dǎo)體級硅烷氣體,在設(shè)備優(yōu)化、精餾提純以及成膜檢測等關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破,具備半導(dǎo)體級硅烷氣體的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力。


  高純四氟化硅方面,綠菱電子的產(chǎn)品在2018年實(shí)現(xiàn)了給國內(nèi)主要芯片生產(chǎn)企業(yè)的大規(guī)模供貨。


  光刻膠方面,一直以來都被美日企業(yè)高度壟斷,8英寸及以上半導(dǎo)體晶圓用產(chǎn)品本土化率不足1%,還有許多需要攻克的關(guān)鍵技術(shù),目前國內(nèi)真正從事集成電路用光刻膠研究生產(chǎn)的企業(yè)不足5家。2018年幾家主要企業(yè)在各自細(xì)分領(lǐng)域都取得了突破。5月,北京科華承擔(dān)的"極紫外光刻膠材料與實(shí)驗室檢測技術(shù)研究"項目順利通過國家驗收;8月,晶瑞股份表示,公司的i線光刻膠已通過中芯國際上線測試;12月,南大光電開發(fā)出了的首款A(yù)rF(干式)光刻膠產(chǎn)品,性能穩(wěn)定,各項性能指標(biāo)均達(dá)到國外同類產(chǎn)品的同等水平。


  靶材方面,近年來,國家制定了一系列產(chǎn)業(yè)政策推進(jìn)靶材技術(shù)的發(fā)展,效果顯著。目前國內(nèi)12英寸晶圓用濺射靶材本土化率約為18%。2018年8月,由貴研鉑業(yè)承擔(dān)的云南省國際合作計劃專項--"半導(dǎo)體器件用鎳鉑靶材的制備關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化"取得重大突破,建立了生產(chǎn)線并取得良好經(jīng)濟(jì)效益。在7nm先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)用濺射靶材方面,江豐電子已經(jīng)掌握了核心技術(shù)。


  CMP拋光材料方面,主要有拋光液與拋光墊。安集微電子是國內(nèi)唯一一家能提供12英寸IC拋光液的本土供應(yīng)商,它在銅制程上有一定優(yōu)勢,2018年完成了多個具有世界先進(jìn)水平的集成電路材料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,但在更高端的STI制程上,尚沒有掌握核心原材料研磨粒的制備技術(shù)。作為拋光墊主要供應(yīng)商的湖北鼎龍,尚在進(jìn)行12英寸晶圓用產(chǎn)品的攻關(guān)。


  封裝材料方面,高端鍵合絲、封裝基板、引線框架等仍高度依賴進(jìn)口,2018年國內(nèi)企業(yè)主要在低端領(lǐng)域有所突破,近年來,封裝形式的轉(zhuǎn)變也給國內(nèi)企業(yè)提出了新的要求。


  機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存 任重而道遠(yuǎn)


  現(xiàn)今,中國已成為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場。物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、人工智能等下一輪終端需求,為中國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了新的機(jī)遇。


  半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)要想持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同進(jìn)步是關(guān)鍵。作為重要支撐的材料業(yè)則是重中之重。


  當(dāng)前,我國半導(dǎo)體材料的整體本土化仍然處于比較低的水平,特別是在中高端領(lǐng)域,亟待突破的產(chǎn)品、技術(shù)非常之多。而材料的研發(fā)本來就是個比較漫長的過程,從驗證到真正導(dǎo)入又需要消耗大量的時間,在高端材料研發(fā)人才方面國內(nèi)的缺口較大,在核心技術(shù)上國外的封鎖嚴(yán)格,這就給國內(nèi)半導(dǎo)體材料業(yè)的發(fā)展帶來了諸多挑戰(zhàn)。我國半導(dǎo)體材料的本土化程度要想得到明顯改善,任重而道遠(yuǎn)。(中國電子材料行業(yè)協(xié)會信息部副主任 劉偉鑫)


  轉(zhuǎn)自:中國電子報


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