您好 欢迎来到超硬材料网  | 免费注册
远发信息:磨料磨具行业的一站式媒体平台磨料磨具行业的一站式媒体平台
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信
郑州华晶金刚石股份有限公司

【深度】全球半导体硅片产业发展概况与趋势(下)

关键词 半导体硅片|2017-01-13 09:19:20|来源 中国超硬材料网
摘要 四大因素导致硅晶圆供不应求从需求端来看,硅片需求开始复苏,增长迅速,主要因素是四个方面:1)全球晶圆代工大厂台积电、三星电子、英特尔进入高端制程工艺竞赛,包括台积电投入7/10/1...
  四大因素导致硅晶圆供不应求
  从需求端来看,硅片需求开始复苏,增长迅速,主要因素是四个方面:
  1)全球晶圆代工大厂台积电、三星电子、英特尔进入高端制程工艺竞赛,包括台积电投入7/10/16/28nm制程,英特尔投入14/22nm 制程,近3年的资本支出都高达80亿~110亿美元,至于联电、三星及GlobalFoundries等亦陆续扩充28、14nm制程产能;
  2)三星、SK海力士、英特尔/美光、东芝等NAND Flash阵营,全力投入3D NAND扩产,以因应智能手机存储、固态硬盘(SSD)、 eMMC/eMCP 等各种采用3D NAND芯片的应用需求;
  3)汽车半导体、CIS 图像传感器、MCU微控制器等芯片快速普及;
  4)大陆半导体厂商大举扩产,更是不可轻忽的势力,大陆既有12寸厂合计月产能约46万片,建臵中的产能约63万片,未来大陆12寸厂单月产能将高达109万片,包括中芯国际等大陆厂商在上海、深圳等地新建的12寸厂,以及台积电南京厂、联电厦门联芯、华力微二厂,加上福建泉州DRAM厂、武汉新芯3DNAND厂等,产能增加规模相当可观。
四大因素导致硅晶片供不应求
  全球各大半导体硅片厂情况分析
  (1)日本信越 ShinEtsu
  日本信越化学工业株式会社(Shin-Etsu Chemical)是日本首屈一指的化工企业,于 1926 年成立。目前在全球范围内拥有员工 18000 多人,在亚洲、欧洲、北美和南美多个国家拥有研发中心与制造工厂。
信越化工的研发与制造工厂遍布全球
  信越化工目前主要包括六大事业部, 分别为 PVC/氯碱业务(全球第一)、有机硅业务(全球第四)、特种化学品业务(纤维素衍生物-全球第二、金属硅、聚乙烯醇等)、 半导体硅材料业务(全球第一)、 电子功能材料业务(稀土、封装材料、 LED 涂层、光致抗蚀剂、光掩模、合成石英、氧化物单晶、 光阻剂-全球第二等)、 多元化经营业务(加工塑料、技术出口、设备、工程)。
2015 财年信越收入按产品划分
  (2)日本 Sumco
  日本 SUMCO 前身为成立于 1937 年的 Osaka Special Steel 公司, 1992 年和 1998年先后合并了 Kyushu 电子金属公司和Sumitomo Sitix 集团, 1998 年更名为住友金属工业公司。 1999 年, 住友金属工业与三菱材料和三菱硅材料公司成立 300mm 硅片制造企业——联合硅制造公司。 2002 年, 住友金属工业的硅制造部门、 联合硅制造公司以及三菱硅材料公司合并成立住友三菱硅公司, 2005 年更名为 SUMCO 集团。
SUMCO 全球网络
  公司的主营业务为半导体硅片的制造, 目前产品类型包括高纯单晶硅锭、高质量抛光硅片、 AW 高温退火晶片、 EW 外延片、 JIW 结隔离硅片、 SOI 绝缘体上硅、 RPW 再生抛光硅片。 在高纯抛光硅片、退火晶片和外延片方面可以提供 300mm 大尺寸产品,SOI 硅片可以提供 200mm 尺寸产品。

  (3)台湾环球晶圆 Global Wafers
  环球晶圆的前身为 SAS 中美硅晶制品股份有限公司的半导体事业处,中美硅晶集团于 1981 年成立于新竹科学工业园区,是目前台湾地区最大的 3 寸至 12 寸半导体硅晶圆材料供应商,同时也提供优质的太阳能晶圆及晶棒。为使旗下事业部各自有更大的成长动能与更显著的经营绩效,中美硅晶于 2011 年 10 月 1 日完成企业体的独立分割,正式将半导体事业处分割独立而成为环球晶圆股份有限公司。
1999 年 SAS 中美硅晶公司在中国大陆成立昆山中辰硅晶公司, 生产 6 寸和 8 寸半导体硅片, 2011 年之后成为环球晶圆 100%控股的子公司; SAS 中美硅晶公司在 2008年 4 月收购了美国硅片制造商 GlobiTech(生产 6 寸和 8 寸硅片), 2011 年之后成为了环球晶圆 100%控股的子公司;环球晶圆于 2012 年 4 月收购了当时全球排名第六的日本 Covalent 硅片公司, 2013 年 1 月更名为 GlobalWafers Japan,产品覆盖全部尺寸的半导体硅片。
  2016 年 6 月,环球晶圆以 3.2 亿丹麦克朗(约人民币 3.16 亿元) 100%收购丹麦Topsil 半导体事业群, 生产 3 寸到 8 寸硅晶圆产品; 2016 年 12 月,环球晶圆宣布完成收购全球第四大硅片厂 SunEdision Semiconductor,交易价格为 6.83 亿美元, 环球晶圆成为全球第三大半导体硅片供应商, 预计 2016 年市场份额为 17-19%。
  环球晶圆拥有完整的晶圆生产线, 可以提供的硅片产品包括:抛光片、扩散片、退火晶片、磊晶片等。 产品应用已跨越电源管理元件、车用功率元件、信息通信元件、MEMS 元件等领域。

  (4)德国 Siltronic
  Siltronic AG 是一家总部位于德国慕尼黑的半导体硅片供应商, 前身是成立于 1968年的 Wacker-Chemitronic GmbH, 1994 年更名为 Wacker Siltronic GmbH, 2004 年再次更名为 Siltronic AG。 Slitronic 是全球首个推出 300mm 晶圆的公司。
  目前公司的生产基地位于德国布格豪森、弗莱贝格、美国波特兰和新加坡。 自 2014年 1 月起,公司与三星成立合资公司(公司持股 78%),在新加坡运行了全球最大的200mm(23 万片/月) 和 300mm(32.5 万片/月) 硅片厂。
  Siltronic 目前为全球前二十大晶圆制造工厂供应硅片, 2015 年其中前十大客户占公司收入的 65%。 在 2008 年公司的产能利用率仅仅为 60%, 如今 2016 下半年的产能利用率已经达到 100%。

  (5)美国 SunEdison Semiconductor
  SunEdison 前身是始创于 1959 年的美商休斯电子材料公司(MEMC),是全球硅材料鼻祖之一。 2009 年 MEMC 收购了还未上市的 SunEdison——当时北美最大的太阳能服务提供商,并在 2013 年将公司更名为 SunEdison。 然而由于全球光伏产业的激烈竞争, 在 2013 年,公司将旗下子公司 SunEdison Semiconductor(也就是原来 MEMC的半导体硅材料业务)进行分拆上市。
  分拆半导体硅之后的 SunEdison,由于近些年激进的并购扩张, 以及全球光伏的不景气, 导致其债务高企而深陷财务危机,并于 2016 年 4 月正式递交 Chapter11 破产保护申请进入破产重整阶段。 2016 年 8 月 28 日,保利协鑫宣布与 SunEdison 签署协议,拟以约1.5 亿美元的价格收购后者及其附属企业 SunEdison Products Singapore、MEMC Pasadena、 Solaicx 的相关资产。
  分拆出来的 SunEdison Semiconductor 于 2014年 5月正式在美国纳斯达克上市,截止 2015 年底拥有 4400 名员工, 主要制造工厂在美国本土、意大利、日本和韩国。 在半导体硅材料方面,公司主要提供 200mm 和 300mm 硅片(PW 抛光片、 SOI绝缘体上硅、EPI 外延片、MDZ 魔术洁净区硅片等),可用于高端逻辑器件、NAND/DRAM存储芯片、 MPU/MCU、 CIS、 RF 射频、模拟/ASIC 芯片等领域。
  2016年10月台湾晶圆厂商环球晶圆以6.8亿美元(包括SunEdisonSemiconductor 现有净债务)收购SunEdison Semiconductor全部流通在外普通股。2016 年12月6日收购正式完成,环球晶圆成为全球第三大半导体硅材料供应商。合并后的公司将结合环球晶圆顶尖的营运模式与市场优势以及 SunEdisonSemiconductor 遍及全球的网络和产品研发能力。环球晶圆预期将大幅提升生产产能、增加产品线与全球客户群,不仅可以拓展韩国及欧洲客户,也可一并取得 SOI 晶圆之技术和产能,财务规模也将显着扩大。
  
  (6)韩国 LG Siltron
  LG Siltron 是韩国国内唯一一家本土半导体硅片生产商,公司成立于 1993 年。 1991年公司合并了韩国 Lucky Advanced Materials 的硅片业务部门, 1995 年合并了韩国Dongyang Electronic Metals 的硅片部门。1996 年推出商业化量产的 200mm 硅片,2002年推出 300mm 硅片, 2014 年推出 450mm 硅片。
  公司目前主要供应高纯单晶硅锭和不同尺(150mm/200mm/300mm/450mm)规格的抛光片(用于 DRAM、 FLASH、 显示驱动等领域)和外延片(用于 MCU、 CIS、电源管理芯片等领域)。

  中国大陆半导体硅晶片状况
  目前,中国大陆半导体硅片供应商主要生产 6 英寸及以下硅片, 8 英寸(200mm)产品仅有北京有研总院、 浙江金瑞泓、 昆山中辰(台湾环球晶圆子公司) 等少数厂商生产。在 8 寸晶圆方面,大陆目前已有产线的月产能共计 70 万片/月,兴建中的产能为 26.5万片/月。 而具备 8 寸生产能力的有浙江金瑞泓、昆山中辰(台湾环球晶圆子公司)、北京有研总院,合计月产能为 9.3 万片/月,远远达不到需求。
  12 英寸(300mm) 硅片方面, 目前中国的总需求约为 42 万片/月,预计到 2018 年总需要为 109 万片/月。而目前中国大陆还不具备 300mm 电子级硅片的生产能力,最快也要到 2017 年底,上海新昇半导体预计完成第一期产品投产,计划月产 15 万片,到2020 年第二期产品投产,计划月产 30 万片,与庞大的需求相比仍然那是远远不够。
中国大陆半导体硅片供应商
  (1)上海新昇半导体
  上海新昇半导体科技有限公司成立于 2014 年 6 月,坐落于上海临港重装备区内,占地 150 亩,总投资 68 亿元,一期总投资 23 亿元。 公司创始人张汝京, 是大陆半导体行业教父级人物, 曾任台湾世大晶圆厂半导体总经理, 2000 年创办中芯国际, 2014 年进军大硅片领域。
  公司由上海新阳、兴森科技、 上海硅产业投资有限公司、 上海皓芯投资管理有限公司(张汝京为首的核心技术团队)合资成立。 2016 年 6 月, 上海硅产业投资有限公司对其进行增资,成为最大股东持股比例 42.31%, 其后为上海新阳(24.36%)、兴森科技(20.51%)、 上海皓芯投资管理有限公司(12.82%)。
  新昇半导体一期预计在 16 年年底开始量产, 在 2017 年底实现月产能 15 万片,最终的月产能为 15 万片 12 英寸和 5 万片 8 英寸硅片, 预计 2021-2022 年, 最终将形成300mm 硅片 60 万片/月的产能,年产值达到 60 亿元,达到世界先进水平。
  新昇半导体第一期目标致力于在我国研究、开发适用于 40-28nm 节点的 300mm 硅单晶生长、硅片加工、外延片制备、硅片分析检测等硅片产业化成套量产工艺;建设 300毫米半导体硅片的生产基地,实现 300 毫米半导体硅片的国产化,充分满足我国极大规模集成电路产业对硅衬底基础材料的迫切要求。
  公司计划生产的产品包括: 300mm 的抛光片、退火片、外延片、 Monitor Wafer、Test Wafer 和 SOI 衬底硅片等。 新昇半导体的核心团队由来自中国大陆、中国台湾、日本、美国、韩国、欧洲等多个国家和地区的资深专家和各类专业人士构成,均为半导体硅片行业的一流技术和管理人才,有着多年 300mm 大硅片研发与生产实战经验。

  (2)上海新傲半导体
  上海新傲科技有限公司成立于 2001 年, 由中科院上海微系统所牵头,联合中外投资者设立, 由王曦院士和其团队建立之初,就一直专注于 SOI。 2009 年 6 月整体变更改制为上海新傲科技股份有限公司,是一家致力于高端硅基材料研发与生产的高新技术企业。
  2010 年 12 月,新傲北区新厂建成投产。 目前,新傲的 EPI 产能已扩充至两倍以上,SOI 产能也实现规模化。而且两项业务均已突破 8 英寸技术,并实现产业化。 2014 年 5月 23 日,新傲与法国 Soitec(2015 年全球第 7 大半导体硅片厂) 达成战略合作协议,启动了国际性产业合作。 2015 年 9 月,新傲与 Soitec 合作,成功制备出第一批基于注氢层转移技术的 8 英寸 SOI 晶圆。
  新傲公司目前是中国最大的 SOI 材料生产基地,也是世界上屈指可数的 SOI 材料规模化供应商之一。 拥有 SIMOX(注氧隔离)、 Bonding(键合)和 Simbond(完全自主开发的 SOI 新技术)和 Smart-cut 四类 SOI 晶片制造技术,能够提供 100mm(4 英寸)、 125mm(5 英寸)和 150mm(6 英寸) SOI 晶片和 SOI 外延片,能批量提供 8 英寸 SOI 片。
  新傲公司丰富的产品能够覆盖 SOI 的所有应用领域,产品质量和技术能力得到了国际著名公司的认可。 目前,新傲公司的产品 90%以上销售到美、日、欧、俄、韩、台湾和新加坡等地,并成为 NXP、 TOSHIBA、 Global Foundries、 Vanguard、 Hitachi、CSMC、 Mellanox 等国际知名公司的供货商。
  新傲公司目前也是中国技术领先的 EPI 外延硅片供应商。 作为国内首家合资外延厂商,新傲公司可以提供 4-6 英寸的所有规格与要求的外延硅产品和外延加工服务,现已开始批量提供 8 英寸外延片。新傲公司的外延客户现已遍及美、日、 韩、台、俄、印等国家和地区,其中包括日本三菱、夏普、 VISHAY、华润上华等国际知名公司。

  (3)浙江金瑞泓
  浙江金瑞泓科技股份有限公司是一家致力于半导体材料研发与生产的高新技术企业,创建于 2000 年 6 月,位于宁波市保税区,2011 年 11 月由宁波立立电子股份有限公司更名而来。具有硅单晶锭、硅研磨片、硅抛光片、硅外延片、功率芯片制造的产业链最为完整的半导体企业。
  在 2003 年联合浙江大学硅材料国家重点实验室成功拉制我国第一根具有自主知识产权的超大规模集成电路用 12 英寸掺氮硅单晶。公司主营产品为技术含量高、附加值高的各尺寸硅片, 其中 8 英寸抛光片和外延片在 2009 年开始批量生产并销售,率先实现我国 8 英寸硅片正片供应零的突破。
  产品广泛应用于集成电路、分立器件等领域,约 40%销往到美国、欧洲、新加坡、日本、韩国和中国台湾等国家与地区的知名晶圆厂商,包括 ONsemi、 Fairchild、 IR、TI、 NEC 等国际知名公司,同时也是中芯国际、华虹 NEC、上海先进、苏州和舰、杭州士兰等国内相关企业的重要供应商。

  (4)洛阳单晶硅
  洛阳单晶硅集团是国家投资兴建的、为科研、信息产业、新能源产业提供硅材料的高新技术企业。其前身是洛阳单晶硅厂, 1998 年改制为洛阳单晶硅有限责任公司, 2014年 8 月更名为洛阳单晶硅集团有限责任公司。目前洛单集团下辖 3 个子公司:麦斯克电子材料有限公司、洛阳乐担商贸有限公司,河南洛单半导体技术有限公司。
  洛阳单晶硅厂始建于 1965 年,第一个从日本引进技术和装备、在国内最早成立的国有大型硅材料生产企业。 1995 年,洛单集团与美国 MEMC 公司(SunEdisonSemiconductor 的前身)合资成立的麦斯克电子材料有限公司,是国内硅片制造业第一家中外合资企业。     
  2000 年 8 月,洛单集团划归河南省,成为河南省人民政府国有资产监督管理委员会管理的省管大型国有企业。
  2013 年 6 月,搬迁扩产 120M 平方英寸/年电路级硅抛光片项目动工兴建。项目总投资 10.98 亿元,占地 150 亩。 2014 年 10 月由基建转入设备联机调试和试运行阶段。该项目建成并达产后,可年产 5 英寸电路级硅抛光片 112 万片, 6 英寸电路级硅抛光片360 万片,并具有研发及生产8英寸硅抛光片的能力,可实现 5 万片/月 8 英寸硅抛光片的生产能力。
  洛单集团的主导产品为半导体电路级硅单晶及硅抛光片, 产品广泛用于科研、信息产业等。自行研制成功国内第一批 4、 5、 6 英寸背封抛光片生产工艺等 10 多项技术,填补了国内半导体硅材料加工领域的空白。 产品多次成功用于运载火箭、洲际导弹、人造卫星发射和核潜艇等试验。
 

① 凡本网注明"来源:超硬材料网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:超硬材料网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

② 凡本网注明"来源:XXX(非超硬材料网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。

※ 联系电话:0371-67667020

柘城惠丰钻石科技股份有限公司
河南联合精密材料股份有限公司