《電子技術(shù)應(yīng)用》
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窺探硅片市場現(xiàn)狀:國產(chǎn)大硅片的發(fā)展機(jī)遇究竟在哪,?

2021-09-17
來源: 電子工程專輯
關(guān)鍵詞: 大硅片 集成電路

 “目前第三代半導(dǎo)體很熱,但遠(yuǎn)沒有硅片占的比重大,,這是集成電路中占比最大的材料占到了35-38%之間,,而且90%以上的芯片和傳感器是基于半導(dǎo)體單晶硅片制成,,它支撐整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)品市場發(fā)展與革新?!?021年9月15日,,由臨港集團(tuán)主辦,、ASPENCORE承辦的第二屆中國(上海)自貿(mào)區(qū)臨港新片區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上,上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司董事長李煒在題為《從臨港出發(fā)——中國大硅片發(fā)展現(xiàn)狀》演講中強(qiáng)調(diào)道,?!肮杌牧鲜请娮有畔a(chǎn)業(yè)鏈不可或缺的基礎(chǔ),半導(dǎo)體硅片供應(yīng)的自主可控事關(guān)國家安全,?!?br/>

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  上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司董事長李煒

  全球硅片市場預(yù)覽

  在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,硅片處于最上游,,貫通整個(gè)芯片制造的前道和后道工藝,,沒有硅片半導(dǎo)體行業(yè)將為無水之源硅片的產(chǎn)量和質(zhì)量直接制約整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及更下游的通信、汽車,、計(jì)算機(jī)等眾多行業(yè)的發(fā)展,。李煒在會(huì)上把硅片比作半導(dǎo)體行業(yè)的糧食。從全球硅片尺寸更新迭代的趨勢上來講,,自2008年的金融危機(jī)之后,,300毫米硅片已經(jīng)占據(jù)了主流,而對(duì)應(yīng)工藝制程從0.13μm開始一直到現(xiàn)在最先進(jìn)的3nm,,2nm都是可以的,。

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  半導(dǎo)體硅片的更新迭代與大尺寸升級(jí)

  2020年以來,大數(shù)據(jù)/新能源/自動(dòng)化/人工智能等趨勢開啟了新一代電子產(chǎn)品更新,,支撐硅片需求爆發(fā)式增長,。近來市場出現(xiàn)的汽車缺芯潮,蔓延至家電市場,。硅片需求量受益于半導(dǎo)體產(chǎn)品的技術(shù)革新和終端電子消費(fèi)品類增加,。全球硅片市場進(jìn)入新一輪的增長。

  全球300mm硅片2020年出貨量約600萬片/月,,200mm硅片出貨量雖然排名第二,,但份額遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于300mm硅片。盡管由于新冠疫情,,全球半導(dǎo)體晶圓市場在2019年略有下降,,但在2020年又重拾增長。2021年第一季度需求強(qiáng)勁,,預(yù)計(jì)21財(cái)年將創(chuàng)下全球硅片市場的新出貨量記錄,。

  300mm硅片需求增長勢頭強(qiáng)勁,供不應(yīng)求

  受5G手機(jī)換機(jī)潮和數(shù)據(jù)流量爆發(fā)等因素影響,,存儲(chǔ)芯片成300mm硅片需求增長重要推力之一,;此外,電子設(shè)備中 CPU,、GPU 等高端邏輯芯片大多依賴于300mm晶圓制造,。在終端市場持續(xù)向好背景下,,300mm硅片需求持續(xù)增加。

  目前全球300mm硅片產(chǎn)能利用率保持在高位,,根據(jù)SUMCO預(yù)測,,2023 年產(chǎn)能利用率超過 100%。300mm硅片供不應(yīng)求的情況或?qū)⒊掷m(xù),。

  200mm硅片再次迎來黃金機(jī)會(huì)

  由于8英寸晶圓制造具有較為成熟的特殊工藝,,在新能源汽車、車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)等領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢,。在產(chǎn)業(yè)鏈終端需求不斷上升的趨勢下,,8英寸晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)將致使8英寸硅片需求增加。

  雖然硅片是半導(dǎo)體制造的基本原材料,,但由于硅片具有較高技術(shù)壁壘,,所以導(dǎo)致硅片市場集中度較高。目前全球半導(dǎo)體硅片市場呈現(xiàn)寡頭壟斷格局,,全球五大硅片供應(yīng)商日本信越,、日本勝高、臺(tái)灣環(huán)球晶圓,、德國世創(chuàng)及韓國SK Siltron中沒有一家是中國大陸的,,這五大家沒有一家在中國設(shè)立合資企業(yè)。但是,,這一現(xiàn)象現(xiàn)已被中國本土供應(yīng)商(如上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán),,約占2.2%)打破了。國產(chǎn)大硅片迎來了重要發(fā)展機(jī)遇,。

  國內(nèi)大硅片市場現(xiàn)狀

  國內(nèi)硅片市場現(xiàn)狀究竟是怎樣的呢,?

  “從國際版圖來講,上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)做八英寸硅片跟國際上最早的8英寸差了26年,,12英寸方面稍微好一點(diǎn),,但也有16年的差距,所以這個(gè)行業(yè)總體是一個(gè)補(bǔ)課的行業(yè),。中國半導(dǎo)體市場是第三次專業(yè),,從美國到日本,日本到韓國臺(tái)灣,,現(xiàn)在往中國大陸轉(zhuǎn),,這是第三次行業(yè)轉(zhuǎn)移。而且我深刻認(rèn)為第三次行業(yè)轉(zhuǎn)移之后不會(huì)轉(zhuǎn)到外國去了,,中國大陸是一個(gè)足夠大的市場?!崩顭樁麻L談道,。另外,,他指出,“現(xiàn)在300mm硅片制造廠不需要新的團(tuán)隊(duì)了,,老的團(tuán)隊(duì),,老的廠不斷在建?!?/p>

  國內(nèi)大硅片市場曾一度獲得狂熱投資,,在國內(nèi)地方政府和投資機(jī)構(gòu)積極地參與硅片投資計(jì)劃,在這輪狂熱投資后,,很多硅片廠最后都沒真正落地,,從而進(jìn)入冷靜期。

  李煒將國內(nèi)大硅片市場現(xiàn)狀總結(jié)如下:

  .國內(nèi)12英寸/8英寸發(fā)展呈現(xiàn)小而散的特點(diǎn),,缺乏國際競爭力,。

  .雖然12英寸供給端硅片廠商數(shù)量增加,目前,,12英寸大硅片只有上海新昇實(shí)現(xiàn)了正片的規(guī)?;?yīng),其他廠家測試片開始送樣,、認(rèn)證,、及銷售,正片還未通過下游廠商及終端客戶雙重認(rèn)證,,仍需要較長的路,。

  .8英寸目前市場供不應(yīng)求,國內(nèi)廠商主要以功率半導(dǎo)體為主,,市場競爭激烈

  國產(chǎn)大硅片發(fā)展機(jī)遇

  借助于國家政策東風(fēng),,國家“02專項(xiàng)”3大關(guān)鍵任務(wù)之一,重點(diǎn)推進(jìn)大硅片進(jìn)展,;2014年9月國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金成立,;2015年上海市政府兩次召開專題會(huì)議,決定發(fā)起設(shè)立硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán),,于是這些都成了硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)成立的產(chǎn)業(yè)背景,。

  2001年創(chuàng)立了新奧科技。2014年上海市政府決定在臨港設(shè)立上海新昇,,這個(gè)完全按照國家要求建設(shè)的,,在這基礎(chǔ)上設(shè)立了產(chǎn)業(yè)集團(tuán),使產(chǎn)業(yè)和資本能夠融合,,這個(gè)基礎(chǔ)上收購整合了(公司名稱)以及參股的一家法國公司,,2020年在科創(chuàng)板上市。所以硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)現(xiàn)在是一個(gè)橫跨歐亞兩洲跨國硅片企業(yè),主要的產(chǎn)能還是在上海,,我們現(xiàn)在是中國大陸規(guī)模最大,,技術(shù)最先進(jìn)的半導(dǎo)體企業(yè)。

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  硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)發(fā)展大事記

  扎根臨港,,目前上海新昇成為唯一大量供貨正片的300mm國產(chǎn)大硅片廠,。自2014年在臨港創(chuàng)建新昇開始,2015年開工建設(shè),,2016年出了第一根晶棒,,2016年在華虹第一片銷售。2018年開始通過認(rèn)證,,2019年是我們非常豐收的一年,,我們基本上在中興國際和華虹通過了全普列幾乎10個(gè)以上認(rèn)證。我們?cè)?019年累計(jì)出貨100萬片,,到今年6月份累積出貨300萬片,,今天已經(jīng)銷售了差不多340萬片。

  “可是為什么做一個(gè)硅片,,很多新廠都因此夭折了呢,?”李煒談到,“300mm大硅片核心技術(shù)是一個(gè)挑戰(zhàn)極限的過程,!”進(jìn)而,,他繼續(xù)談到,首先要做400多公斤的晶體,,如果你做14納米節(jié)點(diǎn)硅片的話,,要控制19納米顆粒,這個(gè)顆粒也就一角錢那么大,,整個(gè)硅片上控制幾個(gè)顆粒非常難的一件事,,另外平整度要求很高,金屬雜質(zhì)要求非常高,,這個(gè)過程來講總的來講就是挑戰(zhàn)人類工藝極限的一個(gè)過程,。

  在大會(huì)上,李煒還宣布了新昇立足臨港新片區(qū)的三步走發(fā)展戰(zhàn)略:

  第一步戰(zhàn)略目標(biāo):已建成25萬片/月產(chǎn)能,,2021-2022年,,產(chǎn)能規(guī)模將達(dá)30萬片/月,覆蓋28nm及以上工藝節(jié)點(diǎn),,兼顧20-14nm工藝節(jié)點(diǎn),;

  第二步戰(zhàn)略目標(biāo):2023開始會(huì)逐步擴(kuò)向60萬片/月,擬新增的30萬片/月達(dá)到產(chǎn)能,,將以20-14nm工藝節(jié)點(diǎn)為主,,兼顧10nm及以下工藝節(jié)點(diǎn),大幅度縮小與國際五大家的規(guī)模差距,進(jìn)一步擴(kuò)大國內(nèi)和國際市場份額,;

  第三步戰(zhàn)略目標(biāo):建設(shè)世界級(jí)的半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)基地,,實(shí)現(xiàn)每月100萬片產(chǎn)能目標(biāo)。

  在新傲科技成功解決了我國SOI材料的供應(yīng)問題,,硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)集團(tuán)內(nèi)部大力協(xié)同,共同開發(fā)300mm SOI技術(shù),,解決了NPS頂層硅和高阻襯底禁運(yùn)問題,,確保300mm SOI襯底供應(yīng),真正實(shí)現(xiàn)自主可控,!另外,,硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)收購Okmetic以來,Okmetic業(yè)績大幅增長,,已成為硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)上市公司的利潤壓艙石Okmetic已先后完成三個(gè)擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目,,進(jìn)一步夯實(shí)業(yè)務(wù)能力,強(qiáng)化其在MEMS用高端拋光片和SOI硅片的市場優(yōu)勢,。

 


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