集成電路材料產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長 石瑛
2014年《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》發(fā)布，建立一個相對完善的產業(yè)體系成為重要工作目標之一。近年來，隨著我國集成電路產業(yè)整體快速發(fā)展，材料業(yè)也取得較快進步，研發(fā)和產業(yè)投入增加，專業(yè)領域人員結構改善，銷售額穩(wěn)步增長，部分材料品種進入12英寸先進技術節(jié)點Fab生產線。國內材料企業(yè)產品集中于低端應用環(huán)節(jié)的局面正在得到改善，全產業(yè)向高端應用邁進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 高端應用取得突破
從總體發(fā)展狀況來看，產業(yè)銷售收入已經過100億元，且在高端工藝應用中取得突破。
半導體材料產業(yè)分布廣泛，門類眾多。在半導體產業(yè)持續(xù)增長的帶動下，中國半導體材料產業(yè)發(fā)展的步伐更加穩(wěn)健。從總體發(fā)展狀況來看，產業(yè)銷售收入已經突破100億元，且在高端工藝應用中取得突破。
我國半導體制造用硅材料市場2015年將達到104億元
在硅和硅基材料方面，2014年全球硅晶圓出貨量達到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保持相對穩(wěn)定的市場份額。
我國半導體制造用硅材料市場2013年的需求約為83億元，預計2014年和2015年將分別達到88億元和104億元。由于300mm晶圓廠建線速度加快，200mm Fab運能緊張，相應300mm和200mm硅片的市場需求也將好于往年。有研半導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開發(fā)，建有一條月產1萬片300mm硅片試驗線，工藝技術水平可以達到90nm集成電路技術要求。2014年成立的上海新昇半導體科技有限公司計劃與日本公司進行技術合作，建設40nm～28nm節(jié)點300mm拋光片生產線，2017年達到15萬片/月產能。有研半導體、浙江金瑞泓等擁有200mm硅片生產線，目前各形成10萬片/月產能；南京國盛、上海新傲、河北普興以及浙江金瑞泓等擁有200mm外延片生產能力，總產能約15萬片/月。國內200mm重摻襯底外延片已能夠達到要求。在集成電路輕摻硅片方面還需要進一步的技術提升。
248nm光刻膠研發(fā)平臺和中試生產線建成
在光刻膠產業(yè)方面，預計2014年和2015年全球光刻膠市場將達13.6億美元和14.2億美元。隨著12英寸先進技術節(jié)點生產線增多，多次曝光工藝的應用，193浸沒式光刻膠的需求量將快速增加。中國半導體制造用光刻膠市場預計2014年和2015年將分別達到12.28億元和14.59億元。在28nm生產線產能尚未得到釋放之前，248nm光刻膠仍是市場主流。國內從事光刻膠研發(fā)和生產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品有限公司，近年來濰坊星泰克也進入到這個行業(yè)。北京科華主要產品為紫外負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)平臺和中試生產線，產品已通過國內先進工藝節(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線和LED行業(yè)取得良好的市場業(yè)績。蘇州瑞紅電子化學品有限公司主要產品為紫外負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-線光刻膠產業(yè)化技術開發(fā)和生產能力建設正在進行當中。
高純化學試劑在8英寸～12英寸工藝認證中取得較好效果
在高純化學試劑產業(yè)方面，超凈高純試劑包括無機酸類、無機堿類、有機溶劑類和其他類，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鍵材料。預計2014年和2015年全球半導體制造用高純化學試劑市場將達到26.9億美元和28億美元。我國半導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。生產超凈高純試劑的企業(yè)主要有浙江凱圣氟化學有限公司、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、杭州格林達化學有限公司、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、江陰市化學試劑廠有限公司、昆山艾森半導體材料有限公司、上海華誼微電子材料有限公司、上海新陽半導體材料股份有限公司、蘇州晶瑞化學有限公司等。在眾多工藝化學品企業(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用；湖北興福電子材料有限公司磷酸、浙江凱圣氟化學有限公司氫氟酸等也都在8英寸～12英寸工藝認證中取得較好效果，即將投入量產應用。
高端IC制造用電子氣體完全依賴進口局面改變
在電子氣體產業(yè)方面，預計全球半導體用電子氣體市場規(guī)模2014年和2015年市場規(guī)模分別達到35.8億美元和37.2億美元，我國半導體制造用電子氣體2014和2015年將分別達到27.4億元和32.8億元。國內從事高純電子氣體生產的主要企業(yè)有中國船舶重工集團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、黎明化工研究設計院有限責任公司、中昊光明化工研究設計院有限公司、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口的局面。中國船舶重工集團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用于國內8英寸、12英寸集成電路生產線；多家氣體公司的產品在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入12英寸客戶芯片生產線使用
在CMP拋光材料產業(yè)方面，化學機械拋平坦化（CMP）是集成電路生產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。預計2014年和2015年全球半導體用CMP拋光材料總體市場需求將分別達到15.9億美元和17.1億美元，我國市場需求有望達到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)務的主要企業(yè)，公司生產的銅／銅阻擋層拋光液已成功進入國內外12英寸客戶芯片生產線使用，主要產品已經進入領先的技術節(jié)點，包括45nm、40nm及以下技術節(jié)點，產品性能達到國際領先水平，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品開發(fā)方面取得較好進展。
8～12英寸半導體制造鋁、鈦、銅、鉭靶材批量進入國際主流制造企業(yè)
在靶材產業(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。預計2014年和2015年全球半導體制造用靶材市場需求將達到6.5億美元和6.8億美元；國內靶材市場將分別達到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最大的半導體用靶材生產企業(yè)，公司生產的8~12英寸半導體制造鋁、鈦、銅、鉭靶材已批量進入國際主流半導體制造企業(yè)。有研億金新材料股份有限公司8英寸半導體制造靶材也開始進入市場。
企業(yè)規(guī)模小 產品同質化
我國半導體制造材料產業(yè)存在問題仍然很多，亟待有關方面給予更多關注和支持。
盡管取得一定進步，但我國半導體制造材料產業(yè)存在的問題仍然很多：
一是總體產業(yè)規(guī)模小，產品檔次偏低。雖然近年來半導體制造材料產業(yè)產品銷售收入持續(xù)增長，企業(yè)經營規(guī)模不斷擴大，但是集成電路制造用材料在總的產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所需材料的供應，只有少部分材料企業(yè)開始打入國內8英寸、12英寸制造廠，要打破高端集成電路制造用關鍵材料主要依賴進口的局面尚需時日。
二是企業(yè)經營產品同質化嚴重。國內硅材料、工藝化學品、特種電子氣體企業(yè)等同類產品的產能重置現(xiàn)象非常嚴重。由于企業(yè)經營產品的同質化，企業(yè)之間通常采用降低價格的簡單方法來贏得市場，導致惡性競爭，各公司都未能從這些產品生產中獲得長期回報，更無力積蓄長期發(fā)展所需的資金和技術，最終使企業(yè)長遠利益受到傷害。
三是供應鏈不完善，產業(yè)發(fā)展存在瓶頸。生產硅單晶用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重依賴進口。從一定意義上講，控制了超高純原料的技術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)只有補上超高純原料提純凈化這個產業(yè)鏈上的關鍵環(huán)節(jié)，才能打造具有市場競爭力的集成電路材料產業(yè)，并擺脫核心環(huán)節(jié)受制于人的局面。
四是產業(yè)創(chuàng)新要素積累不足。產業(yè)從業(yè)人員結構中高學歷和高技能人才比例過低,研發(fā)投入和產業(yè)發(fā)展投入嚴重不足。2005年至2013年間的數(shù)據(jù)對比表明，國內半導體材料行業(yè)總體研發(fā)投入相當于同期日本信越一家公司研發(fā)投入的22.6％；國內半導體材料行業(yè)總體產業(yè)發(fā)展投入也僅相當于其資本支出的8.2％。亟待有關方面給予半導體材料產業(yè)更多關注和支持。
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)使用國產材料承擔的風險，為材料業(yè)發(fā)展創(chuàng)造必要市場環(huán)境。
經過近年發(fā)展，國內集成電路產業(yè)鏈雛形已形成，部分集成電路制造企業(yè)在試用國產材料方面發(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，如建立國產集成電路材料應用保險基金，降低集成電路企業(yè)使用國產材料承擔的風險，促進全行業(yè)多用、快用國產材料，形成全行業(yè)重視國內產業(yè)鏈、優(yōu)先選擇國內材料供應商協(xié)同發(fā)展的良性局面，為集成電路材料產業(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、團隊、管理、資金等綜合優(yōu)勢，且公司戰(zhàn)略與國家目標契和的企業(yè)作為種子公司，通過市場機制引導國內優(yōu)勢產業(yè)資源整合，解決目前產業(yè)規(guī)模小、經營同質化問題。同時，利用全球集成電路產業(yè)鏈變革時機，引導企業(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)。加強國家相關部門和產業(yè)組織合作與協(xié)同，將集成電路材料領域的科技和產業(yè)扶持資金重點投向龍頭企業(yè)，并依托龍頭企業(yè)構建產學研合作平臺，提高產業(yè)技術創(chuàng)新能力。
國家應加大政策的資金支持力度。目前由國外進口的半導體制造用材料進口關稅和其他費率大多采用低稅率或退稅免稅政策，而國內企業(yè)的產品出口則采用工業(yè)品對應目錄的相關稅率，僅此一項就使國內企業(yè)產品比國外同類產品成本升高5％～15％，直接導致市場競爭力的下降。希望相關部門針對半導體制造用材料設立專門的關稅名錄，并結合國內產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀適時調整稅費，使國內企業(yè)與國外企業(yè)享受公平的稅費政策。同時，要加大對半導體材料產業(yè)技術開發(fā)和產業(yè)發(fā)展的資金投入。
來源：中國電子報
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