推動上下游合作 加快國產(chǎn)半導(dǎo)體材料市場應(yīng)用

集成電路材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長 石瑛

2014年《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》發(fā)布，建立一個相對完善的產(chǎn)業(yè)體系成為重要工作目標(biāo)之一。近年來，隨著我國集成電路產(chǎn)業(yè)整體快速發(fā)展，材料業(yè)也取得較快進(jìn)步，研發(fā)和產(chǎn)業(yè)投入增加，專業(yè)領(lǐng)域人員結(jié)構(gòu)改善，銷售額穩(wěn)步增長，部分材料品種進(jìn)入12英寸先進(jìn)技術(shù)節(jié)點Fab生產(chǎn)線。國內(nèi)材料企業(yè)產(chǎn)品集中于低端應(yīng)用環(huán)節(jié)的局面正在得到改善，全產(chǎn)業(yè)向高端應(yīng)用邁進(jìn)成為我國集成電路材料企業(yè)的主要努力方向。

銷售收入超百億元 高端應(yīng)用取得突破

從總體發(fā)展?fàn)顩r來看，產(chǎn)業(yè)銷售收入已經(jīng)過100億元，且在高端工藝應(yīng)用中取得突破。

半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)分布廣泛，門類眾多。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長的帶動下，中國半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐更加穩(wěn)健。從總體發(fā)展?fàn)顩r來看，產(chǎn)業(yè)銷售收入已經(jīng)突破100億元，且在高端工藝應(yīng)用中取得突破。

我國半導(dǎo)體制造用硅材料市場2015年將達(dá)到104億元

在硅和硅基材料方面，2014年全球硅晶圓出貨量達(dá)到9826MSI，其中300mm硅片出貨面積為6124MSI，占硅片總量的62.3%，比2013年增長16.3%；200mm硅片出貨面積為2545MSI，比2013年增長5.3%；150mm以下小尺寸硅片將會在一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定的市場份額。

我國半導(dǎo)體制造用硅材料市場2013年的需求約為83億元，預(yù)計2014年和2015年將分別達(dá)到88億元和104億元。由于300mm晶圓廠建線速度加快，200mm Fab運(yùn)能緊張，相應(yīng)300mm和200mm硅片的市場需求也將好于往年。有研半導(dǎo)體在國家支持下開展了300mm硅單晶生長和硅片加工及外延技術(shù)開發(fā)，建有一條月產(chǎn)1萬片300mm硅片試驗線，工藝技術(shù)水平可以達(dá)到90nm集成電路技術(shù)要求。2014年成立的上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司計劃與日本公司進(jìn)行技術(shù)合作，建設(shè)40nm～28nm節(jié)點300mm拋光片生產(chǎn)線，2017年達(dá)到15萬片/月產(chǎn)能。有研半導(dǎo)體、浙江金瑞泓等擁有200mm硅片生產(chǎn)線，目前各形成10萬片/月產(chǎn)能；南京國盛、上海新傲、河北普興以及浙江金瑞泓等擁有200mm外延片生產(chǎn)能力，總產(chǎn)能約15萬片/月。國內(nèi)200mm重?fù)揭r底外延片已能夠達(dá)到要求。在集成電路輕摻硅片方面還需要進(jìn)一步的技術(shù)提升。

248nm光刻膠研發(fā)平臺和中試生產(chǎn)線建成

在光刻膠產(chǎn)業(yè)方面，預(yù)計2014年和2015年全球光刻膠市場將達(dá)13.6億美元和14.2億美元。隨著12英寸先進(jìn)技術(shù)節(jié)點生產(chǎn)線增多，多次曝光工藝的應(yīng)用，193浸沒式光刻膠的需求量將快速增加。中國半導(dǎo)體制造用光刻膠市場預(yù)計2014年和2015年將分別達(dá)到12.28億元和14.59億元。在28nm生產(chǎn)線產(chǎn)能尚未得到釋放之前，248nm光刻膠仍是市場主流。國內(nèi)從事光刻膠研發(fā)和生產(chǎn)的單位主要有北京科華微電子材料有限公司和蘇州瑞紅電子化學(xué)品有限公司，近年來濰坊星泰克也進(jìn)入到這個行業(yè)。北京科華主要產(chǎn)品為紫外負(fù)性光刻膠及配套試劑、紫外正性光刻膠（G、I線）及配套試劑。在02專項扶持下建成了248nm光刻膠研發(fā)平臺和中試生產(chǎn)線，產(chǎn)品已通過國內(nèi)先進(jìn)工藝節(jié)點考核并開始形成商業(yè)銷售。公司i-線光刻膠也在6英寸以下集成電路生產(chǎn)線和LED行業(yè)取得良好的市場業(yè)績。蘇州瑞紅電子化學(xué)品有限公司主要產(chǎn)品為紫外負(fù)性光刻膠及配套試劑、G線光刻膠及配套試劑、TN-STN光刻膠等，i-線光刻膠產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)能力建設(shè)正在進(jìn)行當(dāng)中。

高純化學(xué)試劑在8英寸～12英寸工藝認(rèn)證中取得較好效果

在高純化學(xué)試劑產(chǎn)業(yè)方面，超凈高純試劑包括無機(jī)酸類、無機(jī)堿類、有機(jī)溶劑類和其他類，用于濕法清洗劑、光刻膠配套試劑、濕法蝕刻劑和摻雜以及芯片銅互連電鍍，是集成電路、分立器件、平板顯示、太陽能電池等制造用關(guān)鍵材料。預(yù)計2014年和2015年全球半導(dǎo)體制造用高純化學(xué)試劑市場將達(dá)到26.9億美元和28億美元。我國半導(dǎo)體制造用高純試劑市場規(guī)模2014年和2015年有望增長到23.5億元和27.4億元。生產(chǎn)超凈高純試劑的企業(yè)主要有浙江凱圣氟化學(xué)有限公司、多氟多化工股份有限公司、貴州威頓晶磷電子材料有限公司、杭州格林達(dá)化學(xué)有限公司、湖北興福電子材料有限公司、江陰江化微電子材料股份有限公司、江陰潤瑪電子材料股份有限公司、江陰市化學(xué)試劑廠有限公司、昆山艾森半導(dǎo)體材料有限公司、上海華誼微電子材料有限公司、上海新陽半導(dǎo)體材料股份有限公司、蘇州晶瑞化學(xué)有限公司等。在眾多工藝化學(xué)品企業(yè)中，上海新陽開發(fā)的電鍍硫酸銅及添加劑在8英寸～12英寸銅制程中獲得應(yīng)用；湖北興福電子材料有限公司磷酸、浙江凱圣氟化學(xué)有限公司氫氟酸等也都在8英寸～12英寸工藝認(rèn)證中取得較好效果，即將投入量產(chǎn)應(yīng)用。

高端IC制造用電子氣體完全依賴進(jìn)口局面改變

在電子氣體產(chǎn)業(yè)方面，預(yù)計全球半導(dǎo)體用電子氣體市場規(guī)模2014年和2015年市場規(guī)模分別達(dá)到35.8億美元和37.2億美元，我國半導(dǎo)體制造用電子氣體2014和2015年將分別達(dá)到27.4億元和32.8億元。國內(nèi)從事高純電子氣體生產(chǎn)的主要企業(yè)有中國船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所、蘇州金宏氣體股份有限公司、大連保稅區(qū)科利德化工科技開發(fā)有限公司、佛山市華特氣體有限公司、江蘇南大光電材料股份有限公司、黎明化工研究設(shè)計院有限責(zé)任公司、中昊光明化工研究設(shè)計院有限公司、綠菱電子材料（天津）有限公司、南京特種氣體廠有限公司、南京亞格泰新能源材料有限公司、北京華宇同方化工科技開發(fā)有限公司等十幾家企業(yè)。經(jīng)過多年的努力，我國電子氣體行業(yè)已改變了高端集成電路制造用電子氣體完全依賴進(jìn)口的局面。中國船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所、佛山市華特氣體有限公司等單位的NF3、WF6、C2F6等部分氣體品種已大批量應(yīng)用于國內(nèi)8英寸、12英寸集成電路生產(chǎn)線；多家氣體公司的產(chǎn)品在LED及平板顯示行業(yè)也有不俗表現(xiàn)。

銅／銅阻擋層拋光液已成功進(jìn)入12英寸客戶芯片生產(chǎn)線使用

在CMP拋光材料產(chǎn)業(yè)方面，化學(xué)機(jī)械拋平坦化（CMP）是集成電路生產(chǎn)工藝的重要組成部分。隨著器件特征尺寸的不斷減小，對CMP技術(shù)在拋光缺陷，拋光工藝可控性、一致性等方面提出了更高的要求。CMP拋光材料包括淺溝槽隔離、多晶硅、二氧化硅介電層、鎢、銅、阻擋層用拋光液和拋光墊（Pad）和修整盤等。預(yù)計2014年和2015年全球半導(dǎo)體用CMP拋光材料總體市場需求將分別達(dá)到15.9億美元和17.1億美元，我國市場需求有望達(dá)到15.3億元和18.2億元。安集微電子（上海）有限公司是我國從事集成電路用CMP拋光液業(yè)務(wù)的主要企業(yè)，公司生產(chǎn)的銅／銅阻擋層拋光液已成功進(jìn)入國內(nèi)外12英寸客戶芯片生產(chǎn)線使用，主要產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入領(lǐng)先的技術(shù)節(jié)點，包括45nm、40nm及以下技術(shù)節(jié)點，產(chǎn)品性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平，并具有成本優(yōu)勢，打破了國外廠商在高端集成電路制造拋光材料領(lǐng)域的壟斷。上海新安納在拋光液用磨料和存儲器拋光液等產(chǎn)品開發(fā)方面取得較好進(jìn)展。

8～12英寸半導(dǎo)體制造鋁、鈦、銅、鉭靶材批量進(jìn)入國際主流制造企業(yè)

在靶材產(chǎn)業(yè)方面，濺射靶材作為集成電路芯片及器件制造過程中重要的配套材料之一，主要用于金屬化工藝中互連線、阻擋層、通孔、背面金屬化層等薄膜的制備。使用的靶材原材料主要有超高純鋁及其合金，銅、鈦、鉭、鎢、鎢鈦合金以及鎳及合金，鉆、金、銀、鉑及合金等。預(yù)計2014年和2015年全球半導(dǎo)體制造用靶材市場需求將達(dá)到6.5億美元和6.8億美元；國內(nèi)靶材市場將分別達(dá)到6.14億元和7.29億元。寧波江豐電子材料有限公司是目前國內(nèi)最大的半導(dǎo)體用靶材生產(chǎn)企業(yè)，公司生產(chǎn)的8~12英寸半導(dǎo)體制造鋁、鈦、銅、鉭靶材已批量進(jìn)入國際主流半導(dǎo)體制造企業(yè)。有研億金新材料股份有限公司8英寸半導(dǎo)體制造靶材也開始進(jìn)入市場。

企業(yè)規(guī)模小 產(chǎn)品同質(zhì)化

我國半導(dǎo)體制造材料產(chǎn)業(yè)存在問題仍然很多，亟待有關(guān)方面給予更多關(guān)注和支持。

盡管取得一定進(jìn)步，但我國半導(dǎo)體制造材料產(chǎn)業(yè)存在的問題仍然很多：

一是總體產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，產(chǎn)品檔次偏低。雖然近年來半導(dǎo)體制造材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品銷售收入持續(xù)增長，企業(yè)經(jīng)營規(guī)模不斷擴(kuò)大，但是集成電路制造用材料在總的產(chǎn)品銷售收入中所占比例仍較低，且集中于6英寸以下集成電路生產(chǎn)所需材料的供應(yīng)，只有少部分材料企業(yè)開始打入國內(nèi)8英寸、12英寸制造廠，要打破高端集成電路制造用關(guān)鍵材料主要依賴進(jìn)口的局面尚需時日。

二是企業(yè)經(jīng)營產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重。國內(nèi)硅材料、工藝化學(xué)品、特種電子氣體企業(yè)等同類產(chǎn)品的產(chǎn)能重置現(xiàn)象非常嚴(yán)重。由于企業(yè)經(jīng)營產(chǎn)品的同質(zhì)化，企業(yè)之間通常采用降低價格的簡單方法來贏得市場，導(dǎo)致惡性競爭，各公司都未能從這些產(chǎn)品生產(chǎn)中獲得長期回報，更無力積蓄長期發(fā)展所需的資金和技術(shù)，最終使企業(yè)長遠(yuǎn)利益受到傷害。

三是供應(yīng)鏈不完善，產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在瓶頸。生產(chǎn)硅單晶用11~13N超高純多晶硅、大尺寸高石英坩堝和石墨熱場、高檔光刻膠用成膜樹脂、高端靶材用超高純金屬等都嚴(yán)重依賴進(jìn)口。從一定意義上講，控制了超高純原料的技術(shù)和渠道也就掌握了集成電路制造用材料的競爭格局。我國集成電路制造材料業(yè)只有補(bǔ)上超高純原料提純凈化這個產(chǎn)業(yè)鏈上的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，才能打造具有市場競爭力的集成電路材料產(chǎn)業(yè)，并擺脫核心環(huán)節(jié)受制于人的局面。

四是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新要素積累不足。產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員結(jié)構(gòu)中高學(xué)歷和高技能人才比例過低,研發(fā)投入和產(chǎn)業(yè)發(fā)展投入嚴(yán)重不足。2005年至2013年間的數(shù)據(jù)對比表明，國內(nèi)半導(dǎo)體材料行業(yè)總體研發(fā)投入相當(dāng)于同期日本信越一家公司研發(fā)投入的22.6％；國內(nèi)半導(dǎo)體材料行業(yè)總體產(chǎn)業(yè)發(fā)展投入也僅相當(dāng)于其資本支出的8.2％。亟待有關(guān)方面給予半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)更多關(guān)注和支持。

提高本地化配套率 營造良好發(fā)展環(huán)境

降低集成電路企業(yè)使用國產(chǎn)材料承擔(dān)的風(fēng)險，為材料業(yè)發(fā)展創(chuàng)造必要市場環(huán)境。

經(jīng)過近年發(fā)展，國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈雛形已形成，部分集成電路制造企業(yè)在試用國產(chǎn)材料方面發(fā)揮了重要的扶持作用。但是，還需要研究制定普惠政策并采取切實措施，如建立國產(chǎn)集成電路材料應(yīng)用保險基金，降低集成電路企業(yè)使用國產(chǎn)材料承擔(dān)的風(fēng)險，促進(jìn)全行業(yè)多用、快用國產(chǎn)材料，形成全行業(yè)重視國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈、優(yōu)先選擇國內(nèi)材料供應(yīng)商協(xié)同發(fā)展的良性局面，為集成電路材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造必要的市場環(huán)境。

自主創(chuàng)新與國際合作并重，通過市場競爭選擇具有技術(shù)、團(tuán)隊、管理、資金等綜合優(yōu)勢，且公司戰(zhàn)略與國家目標(biāo)契和的企業(yè)作為種子公司，通過市場機(jī)制引導(dǎo)國內(nèi)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)資源整合，解決目前產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、經(jīng)營同質(zhì)化問題。同時，利用全球集成電路產(chǎn)業(yè)鏈變革時機(jī)，引導(dǎo)企業(yè)實施海外并購，快速做大企業(yè)規(guī)模。

集中資源扶持龍頭企業(yè)。加強(qiáng)國家相關(guān)部門和產(chǎn)業(yè)組織合作與協(xié)同，將集成電路材料領(lǐng)域的科技和產(chǎn)業(yè)扶持資金重點投向龍頭企業(yè)，并依托龍頭企業(yè)構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研合作平臺，提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力。

國家應(yīng)加大政策的資金支持力度。目前由國外進(jìn)口的半導(dǎo)體制造用材料進(jìn)口關(guān)稅和其他費(fèi)率大多采用低稅率或退稅免稅政策，而國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品出口則采用工業(yè)品對應(yīng)目錄的相關(guān)稅率，僅此一項就使國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品比國外同類產(chǎn)品成本升高5％～15％，直接導(dǎo)致市場競爭力的下降。希望相關(guān)部門針對半導(dǎo)體制造用材料設(shè)立專門的關(guān)稅名錄，并結(jié)合國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀適時調(diào)整稅費(fèi)，使國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)享受公平的稅費(fèi)政策。同時，要加大對半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資金投入。

來源：中國電子報

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