硅元素在地殼中的含量達(dá)到25.8%,,僅次于氧元素,。它是大自然對人類慷慨贈與、取之不盡的最重要的半導(dǎo)體材料,。2000年,,全球75億美元的硅材料,,支撐起了2500億美元的半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè),進(jìn)一步支撐起數(shù)以萬億美元的電子,、計(jì)算機(jī),、通信等產(chǎn)業(yè)。
如果說鋼鐵工業(yè)是傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ),,那么硅材料業(yè)就是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),。“Silicon Valley”(硅谷)這個高技術(shù)時代的代名詞,,因此而得名,。
科研攻關(guān):“寸寸”跟進(jìn)
我國對硅材料的研究始于上世紀(jì)50年代,據(jù)當(dāng)年參加半導(dǎo)體硅片科研攻關(guān)的有研硅股公司秦福教授介紹,,我國對硅片的研究有這樣幾個階段可圈可點(diǎn):
1957~1963年應(yīng)為研究開發(fā)階段,。1957年,有色金屬研究總院開展了對多晶硅制備工藝的研究,;1958年,,中科院半導(dǎo)體研究所和有色金屬研究總院分別成功地研制出硅單晶。
在此期間,,有色金屬研究總院建立了硅材料性能測試手段,,可以對硅片的電阻率、少數(shù)載流子壽命等參數(shù)進(jìn)行測量,。
“我國真正的‘硅起步’階段應(yīng)該是從1980開始的‘六五’階段,。”秦教授說,,“這時候,,國家科委組織了‘大規(guī)模集成電路用硅材料的攻關(guān)’,這次攻關(guān)提出了‘全部國產(chǎn)化’的要求,,并組織了‘一條龍攻關(guān)計(jì)劃’,。”
所謂“一條龍攻關(guān)計(jì)劃”就是組織相關(guān)單位,,攜手合作進(jìn)行硅材料的國產(chǎn)化研究,。在這“一條龍”中,我們可以看到由峨嵋半導(dǎo)體材料廠負(fù)責(zé)制作多晶硅,;接下來,,由有色金屬研究總院負(fù)責(zé)拉制單晶;而由洛陽單晶硅廠負(fù)責(zé)切片,,磨片,,并制作出拋光片;最后由清華大學(xué)微電子所把生產(chǎn)出的拋光片制作成器件。因?yàn)檫@次科研攻關(guān)要達(dá)到“全部國產(chǎn)化”的目標(biāo),,因此其他配套產(chǎn)品也均來自國內(nèi)企業(yè),。
經(jīng)過大家的不懈努力,不僅成功地研制出了3英寸硅片,,還用該硅片制作出1K/4K/16K SRAM,。其中16K SRAM產(chǎn)品的研制成功,標(biāo)志著我國進(jìn)入了超大規(guī)模集成電路階段,。這次攻關(guān)驗(yàn)證了我國也可以制造用于大規(guī)模集成電路的單晶硅,,這是“六五”期間在半導(dǎo)體材料方面取得的重大成果。
自1985年以后,,在“七五”,、“八五”、“九五”期間,,我國硅材料行業(yè)一直以“提高硅單晶的尺寸和質(zhì)量”為主要目標(biāo),,先后研制成功了4英寸、5英寸,、6英寸和8英寸硅片,,“每個階段的硅片尺寸都標(biāo)志著一個進(jìn)步”。
產(chǎn)業(yè)化:雙“線”齊上
近幾年,,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給國內(nèi)硅材料業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇,硅材料業(yè)的發(fā)展日新月異,。但在硅材料產(chǎn)業(yè)化方面,,與國際水平還存在一定的差距。到目前為止,,我國還不能大批量生產(chǎn)8英寸硅片,,6英寸硅片的生產(chǎn)尚未普及,而小直徑硅片在質(zhì)量,,特別是產(chǎn)品的穩(wěn)定性方面與國外還有較大的差距,。我國硅片的總體水平大約相當(dāng)于國外上世紀(jì)90年代初的水平,產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的1%,。
我國硅材料生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展可以分為“中央線”和“地方線”,。“中央線”的企業(yè)是指由有色金屬研究總院“衍生”出來的三個硅材料生產(chǎn)廠——峨嵋半導(dǎo)體材料廠,、洛陽單晶硅廠和華山半導(dǎo)體材料廠,。這三個生產(chǎn)廠成為我國最早的單晶硅“生產(chǎn)基地”。
“地方線”的企業(yè)則是由一些部委和地方興建起來的,。其中,,發(fā)展較快的企業(yè)包括上海901廠(上海晶華電子材料有限公司的前身)、北京605廠(現(xiàn)北京明成光電材料公司)、天津的703廠(中國電子科技集團(tuán)公司第46研究所的前身),、浙江大學(xué)半導(dǎo)體廠(浙大海納的前身)及開化601廠(浙江硅峰電子有限公司的前身),。
這兩條線中的一些企業(yè)在隨后的市場角逐中逐漸成為該行業(yè)的佼佼者,其中最有名的是有研硅股,、浙大海納,、洛陽單晶硅公司和上海晶華,而這四家企業(yè)各有特色,。
有研硅股的“源頭”是較早從事硅材料研究的北京有色金屬研究總院,。在國內(nèi)硅材料生產(chǎn)企業(yè)中,它的設(shè)備和技術(shù)最先進(jìn),,科研能力也最強(qiáng),。近幾年,它先后研制出了國內(nèi)第一根6英寸,、8英寸,、12英寸硅單晶。就拋光片而言,,有研硅股產(chǎn)品的尺寸也比較“齊全”,,從4英寸、5英寸,、6英寸到8英寸,。目前,它形成了5英寸~6英寸硅片60萬片,、8英寸硅片20萬片的年生產(chǎn)能力,。
浙大海納的前身是浙江大學(xué)半導(dǎo)體廠,它由幾十萬元的課題費(fèi)“起家”,。該企業(yè)有兩大特色:其一,,它是國內(nèi)惟一既可以生產(chǎn)拋光片,又可以生產(chǎn)外延片的半導(dǎo)體材料企業(yè),;拋光片的尺寸從3英寸,、4英寸、5英寸,、6英寸到8英寸,,其中6英寸~8英寸拋光硅片的年生產(chǎn)能力為200萬片,。其二,,它生產(chǎn)的研磨硅片的產(chǎn)量最大,,3英寸~4英寸研磨硅片的產(chǎn)能達(dá)到600萬片/年。據(jù)海納有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,,目前海納正在研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的8英寸~12英寸大直徑摻氮直拉單晶硅片成套生產(chǎn)技術(shù),,并在杭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)建設(shè)之江工廠,該工廠將主要致力于發(fā)展8英寸~12英寸單晶硅以及半導(dǎo)體器件,。
洛陽單晶硅公司于1968年投產(chǎn),,在它的發(fā)展歷程中,,最大的特色就是與國外同行合作得最為緊密,。在發(fā)展之初,它采用了日本的全套設(shè)備和工藝,;之后,,在1987年又引進(jìn)了美國設(shè)備,建成了4英寸~5英寸的生產(chǎn)線,;在1996年,,它與全球著名的硅片企業(yè)MEMC合資,這次合資使洛陽單晶硅廠在管理水平與技術(shù)檔次上都得到了大幅提升,。它的主要產(chǎn)品是4英寸和5英寸電路級拋光片,,目前單晶硅年產(chǎn)量為60噸,4英寸~5英寸拋光片為200萬片/年,,其中50%以上銷往國外,。
上海晶華電子材料有限公司是由上海硅材料廠與美國Helitek公司合作組建的企業(yè),,是目前上海地區(qū)最大的硅材料生產(chǎn)企業(yè),。從上海現(xiàn)在微電子業(yè)的發(fā)展勢頭和所形成的產(chǎn)業(yè)氛圍上看,,它所處的環(huán)境是非常有利的,。公司的主要產(chǎn)品為4英寸~6英寸拋光片和腐蝕片。目前,,硅單晶年生產(chǎn)能力達(dá)到100噸,,4英寸~6英寸硅片的年生產(chǎn)能力為360萬片,其中70%銷往國外,。
行業(yè)趨勢:壟斷+創(chuàng)新
硅材料工業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的發(fā)展,,上海晶華的技術(shù)顧問李積和教授介紹了它目前呈現(xiàn)出這樣幾大特點(diǎn):
首先,,它是一個資金密集、技術(shù)密集,、支撐能力強(qiáng)而自身效益不甚高的產(chǎn)業(yè),。相關(guān)資料顯示,1996年到2000年硅片的發(fā)貨量增加了50%,,而銷售收入僅增加了6%,。由此可以看出硅片生產(chǎn)廠商所承受的價格壓力。因此,,世界上主要的硅片企業(yè)背后都有大企業(yè)或大財(cái)團(tuán)支持,。
第二,硅片工業(yè)目前在生產(chǎn)與市場方面的壟斷已經(jīng)形成,,日本,、德國等國資本控制的八大硅片公司的銷量占硅片總銷量的90%以上。其中信越,、瓦克,、SUMCO和MEMC四家的銷售額占世界硅片銷售額的70%以上。
第三,,當(dāng)前IC用主流硅片是8英寸,,并向12英寸過渡。有市場調(diào)研公司預(yù)測,,到2006年12英寸的硅片的比例將從2000年的1.3%增加到21.1%,。
第四,隨著光電子和通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,硅基材料成為硅材料工業(yè)發(fā)展的重要方向,。硅基材料是在常規(guī)硅材料上制作的,是常規(guī)硅材料的發(fā)展和延續(xù),,其器件工藝與硅工藝相容,。主要的硅基材料包括SOI(絕緣體上硅)、GeSi和應(yīng)力硅,。2000年下半年,,IBM公司已決定在0.18微米以下線寬的集成電路生產(chǎn)線中全部采用SOI技術(shù),由此可以看出硅基材料在未來半導(dǎo)體業(yè)中的重要性,。
發(fā)展策略:抓住兩頭+重點(diǎn)培育
把握了上述硅材料業(yè)的重要特點(diǎn),,再來看看我們的實(shí)際情況:目前,因?yàn)閲屑呻娐飞a(chǎn)廠對硅片的需求量較小,,而國內(nèi)的外資集成電路生產(chǎn)企業(yè)主要采用進(jìn)口硅片,,所以我國硅片市場的總需求并不大。在此狀況下,,我國硅材料生產(chǎn)企業(yè)目前將經(jīng)營重點(diǎn)放在了“向國外出口大批量的小直徑硅片”上,,但從半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展趨勢來看,,這畢竟不是長久之計(jì)。因此,,業(yè)內(nèi)專家對我國硅材料業(yè)的未來發(fā)展發(fā)表了各自的看法,,歸納起來有這樣幾點(diǎn):
首先,要抓住兩頭,,一方面高起點(diǎn)投入建立12英寸硅片生產(chǎn)線,;一方面建立一個8英寸回收片(reclaim wafer)工廠。
建設(shè)12英寸硅片生產(chǎn)線不僅適應(yīng)國際IC產(chǎn)業(yè)的需求,,也可以爭取到更大的利潤空間,,并能反過來促進(jìn)我國半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展。在這方面,,李積和教授強(qiáng)調(diào)指出,,這個高起點(diǎn)不包括8英寸線,因?yàn)?英寸生產(chǎn)線已經(jīng)沒有太大的利潤空間了,。
而建立8英寸回收片工廠甚至比建立12英寸生產(chǎn)線更加迫切,。因?yàn)榛厥掌庸ひ?jīng)歷“由集成電路生產(chǎn)廠到回收片工廠,再由回收片工廠返回生產(chǎn)廠”這樣的雙向過程,,因此,,回收片的加工更需要本地化的支持。目前,,國內(nèi)一些集成電路生產(chǎn)廠都呼吁我國應(yīng)盡快建設(shè)一個這樣的回收片工廠,,以對現(xiàn)有生產(chǎn)進(jìn)行配套。
其次,,在硅材料企業(yè)的發(fā)展過程中,,注意尋求與國際重量級硅片生產(chǎn)企業(yè)的合作,在技術(shù),、管理,,特別是市場方面進(jìn)行全方位合作,借合作來突破硅片業(yè)已經(jīng)形成的市場壟斷格局,。
洛陽單晶硅公司的畢江波先生認(rèn)為,,目前,只有通過“中外合資”的發(fā)展策略才能解決市場的出路問題,。此外,,合資可以明顯提升企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)和管理水平,。洛陽硅單晶曾在1996年與國際著名硅材料企業(yè)MEMC合資,,提升了企業(yè)的綜合競爭力。例如,,它最早進(jìn)行了ISO9002質(zhì)量管理體系的認(rèn)證,;再如通過一套科學(xué)流程對全公司28個關(guān)鍵工藝崗位的質(zhì)量信息進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì),、嚴(yán)密監(jiān)控,使交貨期由原先的兩個月縮短為現(xiàn)在的16天,。這些先進(jìn)的管理使洛陽單晶硅公司在后來的發(fā)展中獲益良多,。
第三,重視對硅基材料的開發(fā),,并盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,。
李積和教授認(rèn)為,硅基材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)先從國內(nèi)最有條件的SOI材料做起,。而從事SOI生產(chǎn)的上海新傲科技有限公司的李煒先生認(rèn)為,,國內(nèi)SOI產(chǎn)業(yè)化受內(nèi)因和外因兩方面因素影響。就內(nèi)因來講,,SOI生產(chǎn)企業(yè)需要逐步擴(kuò)大現(xiàn)有的生產(chǎn)規(guī)模,,從而獲得規(guī)模化效益,。就外因來講,,SOI材料有賴于SOI電路設(shè)計(jì)、制造及封裝這一產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,,因?yàn)镾OI電路的設(shè)計(jì)與原先的電路設(shè)計(jì)存在較大差別,,因此,希望國內(nèi)集成電路業(yè)能夠?qū)OI設(shè)計(jì)業(yè)給予更大的關(guān)注,,“只有這條產(chǎn)業(yè)鏈真正拉起來,,我們的SOI材料業(yè)才能真正發(fā)展起來,并與國外一流水平有一拼”,。
第四,,要注意“集中力量,重點(diǎn)培育大型骨干企業(yè),,避免低水平重復(fù)建設(shè)”,。
秦福和畢江波都不約而同地談到“集中力量,重點(diǎn)扶植”這一策略,。據(jù)他們介紹,,國際上硅材料企業(yè)總共有10~20家,而我國硅材料生產(chǎn)廠家很多,,規(guī)模都不大,,“誰都有飯吃,但誰都吃不好”,。所以無論是合資也好,,自己建設(shè)也好,應(yīng)該采取重點(diǎn)扶植的發(fā)展策略,,建成一個年產(chǎn)量在1000噸以上的硅材料大企業(yè),。
最后,,各位專家表示,硅材料作為半導(dǎo)體工業(yè)的基礎(chǔ),,它的發(fā)展有賴于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)的整體發(fā)展,,只有我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中各行業(yè)攜手共進(jìn),才能共同打造出一個“中國硅谷”,。
如果說鋼鐵工業(yè)是傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ),,那么硅材料業(yè)就是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),。“Silicon Valley”(硅谷)這個高技術(shù)時代的代名詞,,因此而得名,。
科研攻關(guān):“寸寸”跟進(jìn)
我國對硅材料的研究始于上世紀(jì)50年代,據(jù)當(dāng)年參加半導(dǎo)體硅片科研攻關(guān)的有研硅股公司秦福教授介紹,,我國對硅片的研究有這樣幾個階段可圈可點(diǎn):
1957~1963年應(yīng)為研究開發(fā)階段,。1957年,有色金屬研究總院開展了對多晶硅制備工藝的研究,;1958年,,中科院半導(dǎo)體研究所和有色金屬研究總院分別成功地研制出硅單晶。
在此期間,,有色金屬研究總院建立了硅材料性能測試手段,,可以對硅片的電阻率、少數(shù)載流子壽命等參數(shù)進(jìn)行測量,。
“我國真正的‘硅起步’階段應(yīng)該是從1980開始的‘六五’階段,。”秦教授說,,“這時候,,國家科委組織了‘大規(guī)模集成電路用硅材料的攻關(guān)’,這次攻關(guān)提出了‘全部國產(chǎn)化’的要求,,并組織了‘一條龍攻關(guān)計(jì)劃’,。”
所謂“一條龍攻關(guān)計(jì)劃”就是組織相關(guān)單位,,攜手合作進(jìn)行硅材料的國產(chǎn)化研究,。在這“一條龍”中,我們可以看到由峨嵋半導(dǎo)體材料廠負(fù)責(zé)制作多晶硅,;接下來,,由有色金屬研究總院負(fù)責(zé)拉制單晶;而由洛陽單晶硅廠負(fù)責(zé)切片,,磨片,,并制作出拋光片;最后由清華大學(xué)微電子所把生產(chǎn)出的拋光片制作成器件。因?yàn)檫@次科研攻關(guān)要達(dá)到“全部國產(chǎn)化”的目標(biāo),,因此其他配套產(chǎn)品也均來自國內(nèi)企業(yè),。
經(jīng)過大家的不懈努力,不僅成功地研制出了3英寸硅片,,還用該硅片制作出1K/4K/16K SRAM,。其中16K SRAM產(chǎn)品的研制成功,標(biāo)志著我國進(jìn)入了超大規(guī)模集成電路階段,。這次攻關(guān)驗(yàn)證了我國也可以制造用于大規(guī)模集成電路的單晶硅,,這是“六五”期間在半導(dǎo)體材料方面取得的重大成果。
自1985年以后,,在“七五”,、“八五”、“九五”期間,,我國硅材料行業(yè)一直以“提高硅單晶的尺寸和質(zhì)量”為主要目標(biāo),,先后研制成功了4英寸、5英寸,、6英寸和8英寸硅片,,“每個階段的硅片尺寸都標(biāo)志著一個進(jìn)步”。
產(chǎn)業(yè)化:雙“線”齊上
近幾年,,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給國內(nèi)硅材料業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇,硅材料業(yè)的發(fā)展日新月異,。但在硅材料產(chǎn)業(yè)化方面,,與國際水平還存在一定的差距。到目前為止,,我國還不能大批量生產(chǎn)8英寸硅片,,6英寸硅片的生產(chǎn)尚未普及,而小直徑硅片在質(zhì)量,,特別是產(chǎn)品的穩(wěn)定性方面與國外還有較大的差距,。我國硅片的總體水平大約相當(dāng)于國外上世紀(jì)90年代初的水平,產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的1%,。
我國硅材料生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展可以分為“中央線”和“地方線”,。“中央線”的企業(yè)是指由有色金屬研究總院“衍生”出來的三個硅材料生產(chǎn)廠——峨嵋半導(dǎo)體材料廠,、洛陽單晶硅廠和華山半導(dǎo)體材料廠,。這三個生產(chǎn)廠成為我國最早的單晶硅“生產(chǎn)基地”。
“地方線”的企業(yè)則是由一些部委和地方興建起來的,。其中,,發(fā)展較快的企業(yè)包括上海901廠(上海晶華電子材料有限公司的前身)、北京605廠(現(xiàn)北京明成光電材料公司)、天津的703廠(中國電子科技集團(tuán)公司第46研究所的前身),、浙江大學(xué)半導(dǎo)體廠(浙大海納的前身)及開化601廠(浙江硅峰電子有限公司的前身),。
這兩條線中的一些企業(yè)在隨后的市場角逐中逐漸成為該行業(yè)的佼佼者,其中最有名的是有研硅股,、浙大海納,、洛陽單晶硅公司和上海晶華,而這四家企業(yè)各有特色,。
有研硅股的“源頭”是較早從事硅材料研究的北京有色金屬研究總院,。在國內(nèi)硅材料生產(chǎn)企業(yè)中,它的設(shè)備和技術(shù)最先進(jìn),,科研能力也最強(qiáng),。近幾年,它先后研制出了國內(nèi)第一根6英寸,、8英寸,、12英寸硅單晶。就拋光片而言,,有研硅股產(chǎn)品的尺寸也比較“齊全”,,從4英寸、5英寸,、6英寸到8英寸,。目前,它形成了5英寸~6英寸硅片60萬片,、8英寸硅片20萬片的年生產(chǎn)能力,。
浙大海納的前身是浙江大學(xué)半導(dǎo)體廠,它由幾十萬元的課題費(fèi)“起家”,。該企業(yè)有兩大特色:其一,,它是國內(nèi)惟一既可以生產(chǎn)拋光片,又可以生產(chǎn)外延片的半導(dǎo)體材料企業(yè),;拋光片的尺寸從3英寸,、4英寸、5英寸,、6英寸到8英寸,,其中6英寸~8英寸拋光硅片的年生產(chǎn)能力為200萬片,。其二,,它生產(chǎn)的研磨硅片的產(chǎn)量最大,,3英寸~4英寸研磨硅片的產(chǎn)能達(dá)到600萬片/年。據(jù)海納有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,,目前海納正在研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的8英寸~12英寸大直徑摻氮直拉單晶硅片成套生產(chǎn)技術(shù),,并在杭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)建設(shè)之江工廠,該工廠將主要致力于發(fā)展8英寸~12英寸單晶硅以及半導(dǎo)體器件,。
洛陽單晶硅公司于1968年投產(chǎn),,在它的發(fā)展歷程中,,最大的特色就是與國外同行合作得最為緊密,。在發(fā)展之初,它采用了日本的全套設(shè)備和工藝,;之后,,在1987年又引進(jìn)了美國設(shè)備,建成了4英寸~5英寸的生產(chǎn)線,;在1996年,,它與全球著名的硅片企業(yè)MEMC合資,這次合資使洛陽單晶硅廠在管理水平與技術(shù)檔次上都得到了大幅提升,。它的主要產(chǎn)品是4英寸和5英寸電路級拋光片,,目前單晶硅年產(chǎn)量為60噸,4英寸~5英寸拋光片為200萬片/年,,其中50%以上銷往國外,。
上海晶華電子材料有限公司是由上海硅材料廠與美國Helitek公司合作組建的企業(yè),,是目前上海地區(qū)最大的硅材料生產(chǎn)企業(yè),。從上海現(xiàn)在微電子業(yè)的發(fā)展勢頭和所形成的產(chǎn)業(yè)氛圍上看,,它所處的環(huán)境是非常有利的,。公司的主要產(chǎn)品為4英寸~6英寸拋光片和腐蝕片。目前,,硅單晶年生產(chǎn)能力達(dá)到100噸,,4英寸~6英寸硅片的年生產(chǎn)能力為360萬片,其中70%銷往國外,。
行業(yè)趨勢:壟斷+創(chuàng)新
硅材料工業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的發(fā)展,,上海晶華的技術(shù)顧問李積和教授介紹了它目前呈現(xiàn)出這樣幾大特點(diǎn):
首先,,它是一個資金密集、技術(shù)密集,、支撐能力強(qiáng)而自身效益不甚高的產(chǎn)業(yè),。相關(guān)資料顯示,1996年到2000年硅片的發(fā)貨量增加了50%,,而銷售收入僅增加了6%,。由此可以看出硅片生產(chǎn)廠商所承受的價格壓力。因此,,世界上主要的硅片企業(yè)背后都有大企業(yè)或大財(cái)團(tuán)支持,。
第二,硅片工業(yè)目前在生產(chǎn)與市場方面的壟斷已經(jīng)形成,,日本,、德國等國資本控制的八大硅片公司的銷量占硅片總銷量的90%以上。其中信越,、瓦克,、SUMCO和MEMC四家的銷售額占世界硅片銷售額的70%以上。
第三,,當(dāng)前IC用主流硅片是8英寸,,并向12英寸過渡。有市場調(diào)研公司預(yù)測,,到2006年12英寸的硅片的比例將從2000年的1.3%增加到21.1%,。
第四,隨著光電子和通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,硅基材料成為硅材料工業(yè)發(fā)展的重要方向,。硅基材料是在常規(guī)硅材料上制作的,是常規(guī)硅材料的發(fā)展和延續(xù),,其器件工藝與硅工藝相容,。主要的硅基材料包括SOI(絕緣體上硅)、GeSi和應(yīng)力硅,。2000年下半年,,IBM公司已決定在0.18微米以下線寬的集成電路生產(chǎn)線中全部采用SOI技術(shù),由此可以看出硅基材料在未來半導(dǎo)體業(yè)中的重要性,。
發(fā)展策略:抓住兩頭+重點(diǎn)培育
把握了上述硅材料業(yè)的重要特點(diǎn),,再來看看我們的實(shí)際情況:目前,因?yàn)閲屑呻娐飞a(chǎn)廠對硅片的需求量較小,,而國內(nèi)的外資集成電路生產(chǎn)企業(yè)主要采用進(jìn)口硅片,,所以我國硅片市場的總需求并不大。在此狀況下,,我國硅材料生產(chǎn)企業(yè)目前將經(jīng)營重點(diǎn)放在了“向國外出口大批量的小直徑硅片”上,,但從半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展趨勢來看,,這畢竟不是長久之計(jì)。因此,,業(yè)內(nèi)專家對我國硅材料業(yè)的未來發(fā)展發(fā)表了各自的看法,,歸納起來有這樣幾點(diǎn):
首先,要抓住兩頭,,一方面高起點(diǎn)投入建立12英寸硅片生產(chǎn)線,;一方面建立一個8英寸回收片(reclaim wafer)工廠。
建設(shè)12英寸硅片生產(chǎn)線不僅適應(yīng)國際IC產(chǎn)業(yè)的需求,,也可以爭取到更大的利潤空間,,并能反過來促進(jìn)我國半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展。在這方面,,李積和教授強(qiáng)調(diào)指出,,這個高起點(diǎn)不包括8英寸線,因?yàn)?英寸生產(chǎn)線已經(jīng)沒有太大的利潤空間了,。
而建立8英寸回收片工廠甚至比建立12英寸生產(chǎn)線更加迫切,。因?yàn)榛厥掌庸ひ?jīng)歷“由集成電路生產(chǎn)廠到回收片工廠,再由回收片工廠返回生產(chǎn)廠”這樣的雙向過程,,因此,,回收片的加工更需要本地化的支持。目前,,國內(nèi)一些集成電路生產(chǎn)廠都呼吁我國應(yīng)盡快建設(shè)一個這樣的回收片工廠,,以對現(xiàn)有生產(chǎn)進(jìn)行配套。
其次,,在硅材料企業(yè)的發(fā)展過程中,,注意尋求與國際重量級硅片生產(chǎn)企業(yè)的合作,在技術(shù),、管理,,特別是市場方面進(jìn)行全方位合作,借合作來突破硅片業(yè)已經(jīng)形成的市場壟斷格局,。
洛陽單晶硅公司的畢江波先生認(rèn)為,,目前,只有通過“中外合資”的發(fā)展策略才能解決市場的出路問題,。此外,,合資可以明顯提升企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)和管理水平,。洛陽硅單晶曾在1996年與國際著名硅材料企業(yè)MEMC合資,,提升了企業(yè)的綜合競爭力。例如,,它最早進(jìn)行了ISO9002質(zhì)量管理體系的認(rèn)證,;再如通過一套科學(xué)流程對全公司28個關(guān)鍵工藝崗位的質(zhì)量信息進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì),、嚴(yán)密監(jiān)控,使交貨期由原先的兩個月縮短為現(xiàn)在的16天,。這些先進(jìn)的管理使洛陽單晶硅公司在后來的發(fā)展中獲益良多,。
第三,重視對硅基材料的開發(fā),,并盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,。
李積和教授認(rèn)為,硅基材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)先從國內(nèi)最有條件的SOI材料做起,。而從事SOI生產(chǎn)的上海新傲科技有限公司的李煒先生認(rèn)為,,國內(nèi)SOI產(chǎn)業(yè)化受內(nèi)因和外因兩方面因素影響。就內(nèi)因來講,,SOI生產(chǎn)企業(yè)需要逐步擴(kuò)大現(xiàn)有的生產(chǎn)規(guī)模,,從而獲得規(guī)模化效益,。就外因來講,,SOI材料有賴于SOI電路設(shè)計(jì)、制造及封裝這一產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,,因?yàn)镾OI電路的設(shè)計(jì)與原先的電路設(shè)計(jì)存在較大差別,,因此,希望國內(nèi)集成電路業(yè)能夠?qū)OI設(shè)計(jì)業(yè)給予更大的關(guān)注,,“只有這條產(chǎn)業(yè)鏈真正拉起來,,我們的SOI材料業(yè)才能真正發(fā)展起來,并與國外一流水平有一拼”,。
第四,,要注意“集中力量,重點(diǎn)培育大型骨干企業(yè),,避免低水平重復(fù)建設(shè)”,。
秦福和畢江波都不約而同地談到“集中力量,重點(diǎn)扶植”這一策略,。據(jù)他們介紹,,國際上硅材料企業(yè)總共有10~20家,而我國硅材料生產(chǎn)廠家很多,,規(guī)模都不大,,“誰都有飯吃,但誰都吃不好”,。所以無論是合資也好,,自己建設(shè)也好,應(yīng)該采取重點(diǎn)扶植的發(fā)展策略,,建成一個年產(chǎn)量在1000噸以上的硅材料大企業(yè),。
最后,,各位專家表示,硅材料作為半導(dǎo)體工業(yè)的基礎(chǔ),,它的發(fā)展有賴于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)的整體發(fā)展,,只有我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中各行業(yè)攜手共進(jìn),才能共同打造出一個“中國硅谷”,。