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国家芯片产业基石-半导体材料生产商

2020-09-28 17:56:09 网络

江苏鑫华半导体材料科技有限公司

一.公司介绍

公司地址位于徐州经济技术开发区杨山路66号,成立时间是2015年12月。

2015年12月,国家集成电路产业投资基金(大基金)联手江苏中能共同投资成立江苏鑫华半导体材料科技有限公司。

芯片产业 基石

公司股权比例:江苏中能持有51%股份,国家大基金持股比例是49%。根据中国光伏行业协会的统计数据,江苏中能自2013年起,连续5年为全球产能最大的多晶硅生产企业。

江苏鑫华半导体材料科技有限公司打造国内首条5000吨电子级多晶硅专用线,经过近两年的建设与调试,已经生产出合格电子级多晶硅产品,实现了原料自主。目前,该电子级多晶硅已通过客户验证并形成规模化销售,打破了长期以来国外高纯度材料垄断,填补了该产业在国内的技术空白。

目前95%以上的半导体器件和集成电路都是以硅材料为基础制作的,所以半导体多晶硅是整个集成电路产业的源头和基础。

中国是世界最大电子产品制造国,每年对集成电路器件及芯片材料需求巨大,这些集成电路关键器件材料长期依赖进口,进口额已连续几年超越石油而成为最大宗进口产品。电子级多晶硅是最高纯度等级的多晶硅产品,是整个半导体产业链的关键基础材料,几十年来基本依赖欧美日进口。

二.什么是电子级多晶硅?

电子级多晶硅材料是集成电路的关键基础材料,过去中国市场上的集成电路用多晶硅材料基本完全依赖进口。电子级多晶硅是纯度最高的多晶硅材料。相对于太阳能级多晶硅99.9999%纯度,电子级多晶硅的纯度要求99.999999999%。5000吨的电子级多晶硅中总的杂质含量相当于一枚1元硬币的重量。

作为集成电路行业的“基石”,电子级多晶硅一直都是国家发展集成电路产业的战略原材料。在此之前世界范围内能完全生产电子级多晶硅产品,只有Wacker、hemlock等企业,关键性的技术主要掌握在德国、日本和美国为首的企业手中。

电子级多晶硅产业的下游是硅片制造商,硅片制造商把电子级多晶硅拉成单晶硅,经切片、抛光等处理后的高纯度硅片交付给晶圆代工厂,晶圆厂根据芯片的设计商给出的IC设计生产集成电路裸片(即晶圆),最后晶圆交由封装厂进行封装,至此“芯片”生产完毕,可交由OEM厂进行组装。

多晶硅材料是以工业硅为原料,经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料,是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料,是信息产业和新能源产业最基础的原材料。相对于太阳能多晶硅一般要求含Si>99.9999%,电子级多晶硅的纯度要求达到99.999999999%,是纯度最高的多晶硅材料。

电子级多晶硅材料是集成电路的关键基础材料,中国是全球最大的电子产品制造国,每年对集成电路器件及芯片需求量巨大,过去中国市场上的集成电路用多晶硅材料基本依赖进口。作为战略性原材料,电子级多晶硅的生产技术和市场长期由国外垄断,制约着我国集成电路产业、新能源产业、新材料产业的发展。

心产品

鑫华半导体项目采用改良西门子法循环利用氯硅烷工艺生产电子级多晶硅。经过前期缜密的调试,目前产品指标经第三方测试远超国标电子一级品指标,试拉晶体效果完美。

经过一系列严格验证、检测,鑫华半导体一批集成电路用高纯度硅料出口韩国,同时也向国内部分晶圆加工厂批量供货。 这标志着我国半导体集成电路用硅料已经达到国际一流质量标准,也是我国多晶硅制造企业首次向国际市场出口集成电路用高纯度硅料。

江苏鑫华半导体材料科技有限公司有年产5000吨99.99999999%高纯度电子级多晶硅的项目,已经量产出口韩国了。

2017年11月8日,保利协鑫能源控股有限公司旗下江苏鑫华半导体材料科技有限公司正式发布电子级多晶硅产品。

该产品的发布,标志着我国半导体硅材料突破海外多年技术封锁。

鑫华半导体项目第一条生产线的产能为5000吨,可保证国内企业3至5年内电子级多晶硅不会缺货,产品质量满足40nm及以下极大规模集成电路用12英寸单晶制造需求。

同时,还将规划再上一条5000吨生产线,以更好地满足国际国内市场。

2018年,鑫华半导体电子级多晶硅产品已经在国内市场形成批量销售,并且逐渐提供小批量产品向海外销售。

而这一电子级多晶硅产品,正是中环股份相关产品的上游原材料。 公司项目总投资是38亿元,其中一期的投资是21.87亿元。

鑫华半导体研发团队历经317次电子级多晶硅生产试验,用一年多时间,对629项技术、设备优化改进,以70%的国产设备,系统性解决了杂质释放问题,实现了原料端彻底祛除和控制杂质,并且全球首创采用自动化无接触硅料处理系统。

鑫华电子级多晶硅的投产,不仅将打破国外技术、市场垄断,填补国内半导体级原材料生产的空白,鑫华公司也将成为继美国Hemlock、德国Wacker之后全球第三大半导体硅材料生产商。

四.行业分析及竞争分析

国内高品质多晶硅缺口依然巨大,从进口数据分析,2013年至2017年,我国多晶硅进口数量从80653吨逐年攀升至144000吨。

2014年,国务院签发了《国家集成电路产业发展推进纲要》,同时成立了国家集成电路产业投资基金,电子级多晶硅迎来重大利好。

从近十年的发展状况来看,虽然多晶硅在我国得到长足发展,但高品质多晶硅仍然需要进口。

进口数据中所有的分立器件、集成电路用多晶硅和高效光伏电池用多晶硅全部进口,国内高品质多晶硅缺口仍然巨大。

全球三大半导体硅材料生产商:

鑫华公司投产之后,有望成为继美国Hemlock、德国Wacker之后全球第三大半导体硅材料生产商。

美国Hemlock、德国Wacker已经霸占巨头地位多年。

德国 Wacker:

瓦克是光伏领域的先驱企业之一,如今已成为多晶硅生产领域的全球市场领导者。多晶硅这种异常纯净的材料是光伏及半导体领域高级应用的核心原料。 瓦克有三个生产基地能够根据统一而持久有效的标准生产高纯多晶硅,并能够对在生产过程中产生的副产品进行高度集成的物料循环利用,使其作为原材料得到回收利用,创造出更多的价值。

对半导体组件而言,所用材料的纯度和质量对硅片的效率或产率有着决定性作用。

硅片是现代微电子技术和纳米电子技术的基础。 用硅制成的电子设备被广泛应用于电脑、智能手机、平板显示器、导航系统、发动机控制系统等众多领域。

美国 Hemlock:

Hemlock半导体在过去的50多年中一直是行业的领导者,为半导体和太阳能晶圆制造提供最高品质的多晶硅。

Hemlock半导体集团主要生产多晶硅原料,该公司是美国道康宁公司、信越半导体(Shin-Etsu Handotai )与三菱材料集团(Mitsubishi MaterialsCorp.)成立的合资企业。

2013年11月,多晶硅生产商Hemlock Semiconductor的小股东三菱综合材料公司(Mitsubishi Materials),将其在该公司的股份以2.4亿美元出售给道康宁公司(Dow Corning),道康宁获得Hemlock全部股权。

2015年12月,康宁公司方面发布消息确认将其在50%的道康宁股权出售给陶氏化学,估价约为48亿美元现金,以及在道康宁旗下公司HemlockSemiconductor Group中所持的股份。

该交易已经在2016年6月份完成。

《中国能源报》此前报道称,我国电子级多晶硅的研制始于二十世纪五十年代,六十年代中期进入批量生产,至七十年代末改良西门子法的生产技术、工艺已臻成熟。

那时尽管生产规模小,设备简陋,但因当时国内需求少,生产的产品基本能够满足国内需求。

此后由于国内产量不足、质量不稳定等原因,我国开始大量进口电子级多晶硅。

现在鑫华半导体终于量产,甚至有望跻身全球前三大半导体硅材料生产商之列,目前不仅已经向国内部分晶圆加工厂批量供货,而且也有一批集成电路用高纯度硅料出口。

未来我国将逐步减少电子级多晶硅进口,助力该领域巨头垄断问题得到缓解。

根据新思界产业研究中心发布的《2018-2023年多晶硅行业投资环境及投资前景预测分析报告》显示,我国电子级多晶硅产能扩展迅速,2018年尚处于产能爬坡阶段,未来两年内,国内电子级多晶硅产能仍不能完全满足国内需求,还需要进口。

在2018年全球电子级多晶硅需求量稳定的条件下,中国电子级多晶硅价格仍将维持高位。

近年来我国多晶硅技术在不断提升,使得国内企业的多晶硅生产成本大幅下降,国产多晶硅的竞争优势也在进一步提升。

随着中国对美国与韩国多晶硅企业实行“双反”税率调高,再加上国内电子级多晶硅量产,中国多晶硅企业竞争优势已然优于国外多晶硅企业。多晶硅的国产化是未来的发展趋势,但电子级多晶硅市场供应量仍有不足,需要加大量产以保证国内市场的需求。

据立木信息咨询发布的《中国电子级多晶硅市场调研与投资前景报告(2018版)》显示:

与太阳能级多晶硅相比,电子级多晶硅对产品质量、纯度的要求更高,其生产流程对工艺、设备管道选型、仪表选型、洁净室等级都有严格的要求,因而难度更大。

长期以来,电子级多晶硅生产技术被美、德、日、韩等企业所垄断,也成为制约我国集成电路产业发展的瓶颈之一。

我国电子级多晶硅需求几乎全部依赖进口。

如不可控因素导致进口受阻,我国尖端电子科技产业发展将受到极大制约。

因此,下一阶段我国应高质量地提供集成电路和半导体产业需要的电子级多晶硅,并完善与其相关产业链的各个环节。

国内电子级多晶硅企业生产的产品在一些技术指标上与代表世界一流水平的德国瓦克公司还存在一定差距,例如产品的掺杂元素与碳元素浓度是瓦克公司的3—4 倍,表面金属则是瓦克公司的10 倍以上。 另外,由于生产工艺要求更高,电子级多晶硅的投资额更大,周期更长。电子级多晶硅厂从厂区建设到批量稳定生产需要至少3-5 年时间,因而融资问题较为突出。

目前我国电子级多晶硅国产化正面临难得的发展机遇,集成电路用硅材料需求不断扩大,国内在建或计划开工的6 英寸-12 英寸的晶圆生产线达44条,全部投产后国内电子级多晶硅年需求量将增至6000 吨左右。

据SEMI SMG季度分析数据,2019年第二季度全球硅晶片面积出货总量为29.83亿平方英寸,比今年第一季度出货量的30.51亿平方英寸降2.2%,比2018年同期低5.6%。

综合全球半导体发展格局,结合我国半导体产业发展趋势,预测2019和2020年国内半导体行业发展增速放缓。

随着国内半导体制造产能扩张逐步释放,硅片需求量小幅增长。

与此同时,国内一批8~12英寸硅片项目未来1~3年陆续建成投产并逐步进入市场,缓解国内硅片供应紧张之态势,并将带来国内半导体级多晶硅需求的快速增长,这对国内的半导体级多晶硅企业来说是一个巨大的机会。

但是,半导体级多晶硅需要通过验证后方能被批量采购,该验证流程多、周期长、影响因素多,需要半导体级多晶硅企业以坚忍不拔的态度,持之以恒地投入和坚持。

发布:xiuyue

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