中國以芯片為代表的集成電路制造和其背后龐大而神秘的產業鏈正吸引世界的目光。5個月前,來自美國的特殊材料公司應特格(Entegris)與博純簽訂協議,在博純泉州工廠共同擴張工廠產能,制造Entegris特殊化學品。日前,工廠產能到位,從該工廠制造的首批合格氣體產品正在運往國內客戶途中。1年前,中國臺灣晶圓代工廠聯電(UMC),在此與福建省晉華集成電路公司簽約合作的12英寸廠奠基。臺灣聯華電子和廈門合建的聯芯集成12英寸晶圓廠也在去年底試生產。更多來自中國臺灣地區或國外的產業鏈企業在本土落地,同時中芯國際等也在崛起。與許多產業一樣,集成電路產業正走在一條引進、消化吸收與自主研發并行的路上。
高階技術壁壘
電子氣體作為一種非常重要的半導體材料,參與到幾乎每一個芯片制造環節中,廣泛應用于薄膜、刻蝕、摻雜、氣相沉積、擴散等工藝。除了純氣外的電子特種氣體約占集成電路材料總成本5%-6%。雖然占比不大,但是很大程度上決定了半導體器件的良率。
雖然市場廣闊,但目前國內高純氣體市場幾乎全部依賴進口,主要生產供應商是美國氣體化工(APCI)、美國普萊克斯(Praxair)、日本昭和電工(Showa Denko)、英國BOC 公司、法國液化空氣(Air Liquid)、日本酸素公司等。
另外,中國本土氣體公司生產工藝、分析純化技術等很難達到要求越來越高的晶圓制造的要求。
半導體氣體生產的瓶頸很多,從原材料純度開始,到合成工藝、對于溫度和壓力的控制,再到提純方法,以及封裝過程中對于雜質的控制,都會影響到整個產品的質量。氣體雜質分析也是比較大的瓶頸,可能存在一兩項沒辦法檢測,導致整個流程一直卡殼。
國產化契機
晶圓是集成電路器件的載體,晶圓尺寸越大,同一圓片上可生產切割的芯片就越多,可以極大的降低產品成本。近幾年,晶圓制造環節加速向大陸轉移,特別是隨著12英寸逐漸開始成為國際大廠的主要技術產品,國內引進和自建了不少12英寸晶圓生產線,還有部分在規劃中。
全球頂級的IDM廠商三星、英特爾和SK海力士分別在西安、大連和無錫建設各自在中國的第二條12英寸晶圓生產線,主要用于生產包括3D NAND和DRAM在內的存儲器產品。全球最大代工廠臺積電更是在南京獨資30億美元建設12英寸產線。大陸的中芯國際、華力微電子、上海華虹宏力等也相繼公布新的12英寸晶圓廠建廠計劃。
其中,合作成為了比較普遍的趨勢。除了與中國臺灣地區的晶圓代工大廠合作之外,重慶、江蘇淮安等地就12英寸晶圓生產線相關事宜分別與格羅方德和德科瑪達成合作。
外資的引入在一定程度上推進了國內材料和設備的國產化進程。對于此次合作,應特格表示希望幫助推動中國電子特殊氣體制造的國產化。應特格目前沒有考慮在中國單獨設廠,中國的制造成本優勢不如之前,現在主要是為了本地化生產,縮短供應時間。
新思界
行業分析師表示,國內的材料市場非常具有潛力。對于外資企業并不排斥,而是本著開放共享的原則,共同發展。雖然目前的建廠主力還是國外企業或臺資代工廠,由外資主導中國半導體晶圓制造業發展的格局會很快轉換。2017年后,內資廠商將主導大陸晶圓廠的建設,在這種主導權的切換下,大陸半導體產業鏈將深度受益。
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