硅是半導體產(chǎn)業(yè)中最重要的材料,約占整個晶圓制造材料價值的三分之一。目前,90%以上的集成電路芯片是用襯底制造的。整個半導體產(chǎn)業(yè)都建立在硅材料上。
硅質量對半導體制造很重要。硅制造的芯片的最終質量與采用硅的質量直接相關。如果原始硅上游有缺陷,最終芯片也會有缺陷。
根據(jù)晶胞排列的規(guī)律,硅可以分為單晶硅和多晶硅。單晶硅晶胞在三維方向排列整齊,多晶硅晶胞排列不規(guī)則。單晶中的硅在力學性質、電學性質等方面均優(yōu)于多晶硅。集成電路制造過程中使用的硅都是單晶硅。因為晶胞重復的單晶結構可以提供制造工藝及零件特性所需的電氣及機械特性。
硅的制造從晶體生長開始,形成單晶錠后進行修飾和研磨,然后經(jīng)過邊緣拋光、精密研究、拋光等階段,確認獲得的硅是否合格。大直徑是硅未來的發(fā)展方向。
大型硅是硅未來的發(fā)展趨勢。
大型硅片的優(yōu)點是兩個:
單片機硅制造的芯片數(shù)量越多,在相同的工藝條件下,300毫米半導體硅的可用面積是200毫米硅的兩倍以上,可用(衡量單位晶片能生產(chǎn)的芯片數(shù)量的指標)是200毫米硅的2.5倍左右,大型硅能制造的芯片數(shù)量就越多。
在利用率高的:圓形硅上制作矩形硅,硅邊緣的部分區(qū)域將無法使用,從而造成部分浪費,因此,晶片尺寸增加,損失率降低。
隨著半導體技術的發(fā)展和市場需求的變化,大型硅比重將逐漸提高。目前,8英寸硅主要用于生產(chǎn)電力半導體和微控制器,邏輯芯片和內存芯片需要12英寸硅。預計2018年12英寸硅全球市場份額將上升至68.9%,2021年將上升至71.2%。
硅市場情況
半導體硅投資大,研發(fā)周期長,技術壁壘和資金壁壘都很高的產(chǎn)業(yè)。下游客戶認證時間長,硅制造商需要長時間的技術和經(jīng)驗積累,以提高產(chǎn)品質量和獲得客戶認證。
目前全球硅市場處于寡頭壟斷局面。2018年全球半導體硅行業(yè)銷售額前五名企業(yè)的市場份額分別為:、日本新月化學28%、日本SUMCO25%、臺灣全球晶圓14%、德國Siltronic13%、韓國SKSILTRON 9% & LT;198535 3935 & gt%,排名前五的全球市場份額接近90%
近年來,全球半導體硅配送面積穩(wěn)步增加。2018年全球半導體硅配送面積為127.3億平方英寸,同比增長7.79%。銷售額為113.8億美元,同比增長30.65%,單價為每平方英寸0.89美元,比2017年增長21%。
目前,12英寸和8英寸硅是市場的主流。2018年全球12英寸硅需求平均600-650萬片/月,8英寸平均550-600萬片/月。12英寸硅晶片主要由NAND和DRAM需求驅動,8英寸主要由汽車電子和工業(yè)應用由電力半導體需求驅動。從長遠來看,看12英寸和8英寸仍然是市場的主流。
/p6.toutiaoimg.com/large/dfic-imagehandler/b10b5cee-16f7-4dc1-9851-62d2639800de?from=article.detail&_iz=31825&index=6" width="640" height="509"/>國內積極布局大硅片生產(chǎn),規(guī)劃產(chǎn)能大。截至2018年年底,根據(jù)各個公司已量產(chǎn)產(chǎn)線披露的產(chǎn)能,8英寸硅片產(chǎn)能已達139萬片/月,12英寸硅片產(chǎn)能28.5萬片/月。
預計2020年8英寸硅片實際月需求將達到172.5萬片,2020年12英寸硅片實際需求為340.67萬片/月。為滿足國內大硅片的需求,我國正積極布局大硅片的生產(chǎn)。
目前公布的大硅片項目已超過20個,預計總投資金額超過1400億,到2023年12英寸硅片總規(guī)劃產(chǎn)能合計超過650萬片。
從國內硅片生產(chǎn)商來看,目前國內硅片生產(chǎn)商主要有上海新昇、中環(huán)股份、金瑞泓等企業(yè)。上海新昇12英寸硅片產(chǎn)品已經(jīng)通過華力微和中芯國際的認證,目前處于國內領先地位。
中環(huán)股份一期于2019年2月進行試生產(chǎn)8英寸硅片,7月將進行規(guī)?;懂a(chǎn);12英寸功率硅片生產(chǎn)線將在2019年下半年進行設備安裝調試。二期將于2020年開工建設,投資15億美元,建設兩條12英寸生產(chǎn)線,月產(chǎn)能35萬片。(報告來源:申港證券)
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