前言:
國內企業(yè)自主研發(fā)的450mm半導體級單晶硅棒,突破了國內自主為零的局面,這一現(xiàn)況證明了我國芯片原材料的生出力已經(jīng)有了世界級的水準。
國內450nm半導體材料發(fā)布
2019年12月,新美光完成了數(shù)千萬元pre-A輪融資,由陜投成長基金領投,2020年6月份,又迅速的完成了新的一輪融資,由安豐創(chuàng)投領投。
在SemiconChina2020上,新美光(蘇州)半導體科技有限公司發(fā)布了450mm(18寸)11個9純度的半導體級單晶硅棒。
新美光發(fā)布的450mm(18寸)11個9純度的半導體級單晶硅棒在國際上都具有領先意義,代表自主研發(fā)晶圓向前跨進一大步,18英寸晶圓是大勢所趨,但仍舊面臨著成本和技術方面的壓力。
到2020年,12英寸硅片的占比上升到約80%,8英寸硅片的占比降至8%左右,6英寸及以下硅片降至2%左右。
450mm半導體單晶硅棒采用國際最先進MCZ技術,代表國際先進水平,改變國內無自主450mm半導體級單晶硅棒的局面,將在28nm以下晶圓廠實現(xiàn)國產(chǎn)替代,在半導體晶圓廠自主化方面,發(fā)揮重要作用。
這一項項目的研發(fā)成功,意義在于國產(chǎn)芯片制造在這一款環(huán)節(jié)山可以徹底擺脫海外廠商的限制,并且還可以大幅度的降低成本,讓未來國產(chǎn)芯片價格可以價格更加低廉,能夠普惠消費者。
450mm硅片是大勢所趨
單晶硅棒是用來進行晶圓代工制造芯片的原材料,其規(guī)格也是遵守摩爾定律的,整體上是沿著大尺寸方向發(fā)展,尺寸越大,其所能刻制的集成電路越多,芯片成本也就越低。
成本下降是決定450mm硅片成功的關鍵,然而這是指芯片的制造成本,不僅與設備有關,還與配套的產(chǎn)業(yè)鏈有關,只有使芯片制造商與設備制造商同時實現(xiàn)雙贏,才能持續(xù)進步與發(fā)展。
然何時真正的開始過渡,以及全球有多少廠家愿意出資70億美元—100億美元投資建廠尚有待觀察,這也是目前似乎存有不同觀點的癥結所在。
目前,全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈正在向中國大陸轉移。產(chǎn)業(yè)鏈的轉移,帶動了對上游新材料的發(fā)展,并催生了國內半導體材料自主化需求。
在芯片制造上,都需要單晶硅原材料,具體上硅片的純度要求高,需要苛刻的生產(chǎn)環(huán)境,復雜的工藝。
半導體原材料的難度高
在半導體產(chǎn)業(yè)中,材料和設備是基石,是推動集成電路技術創(chuàng)新的引擎。半導體材料在產(chǎn)業(yè)鏈中處于上游環(huán)節(jié),是芯片制造的支撐性行業(yè),所有的制造和封測工藝都會用到不同的半導體材料。
硅片是制造半導體芯片最重要的基本材料,貫穿整個晶圓制造過程。是以單晶硅為材料制造的片狀物體,在半導體硅片上可布設晶體管及多層互聯(lián)線,使之成為具有特定功能的集成電路或半導體器件產(chǎn)品。
根據(jù)細分產(chǎn)品銷售情況,2018年硅片占晶圓制造材料市場比值為38%,比重為相關材料市場第一位。
雖然半導體材料已經(jīng)發(fā)展到第三代,但由于制備工藝、后續(xù)加工及原料來源等因素影響,硅材料依然是主流半導體材料。
目前高端產(chǎn)品市場份額多為海外企業(yè)壟斷,國產(chǎn)化率較低,寡頭壟斷格局一定程度制約了國內企業(yè)快速發(fā)展。
半導體硅片的尺寸(以直徑計算)主要有100mm(4英寸)及以下、150mm(6英寸)、200mm(8英寸)、300mm(12英寸)與450mm(18英寸)等規(guī)格。
半導體硅片的直徑越大,在單片硅片上可制造的芯片數(shù)量就越多,單位芯片的成本隨之降低。半導體硅片正在不斷向大尺寸的方向發(fā)展。
隨著晶圓制造產(chǎn)業(yè)逐漸往國內轉移,國內晶圓制造材料企業(yè)在面臨挑戰(zhàn)的同時也迎來重大機遇。
結尾:
自從美國的禁令下發(fā)之后,芯片的國產(chǎn)化成為我國未來發(fā)展的重要戰(zhàn)略。這也是我國在半導體發(fā)展為難之際,國內企業(yè)在半導體材料取得了最大突破,標志著國產(chǎn)替代向前邁進一大步,填補了半導體材料在國內的空白。