据2021年举办的有色金属新材料大会《现代硅基材料技术及应用》中环总经理沈浩平等专家报道,中国国内厂家鑫华半导体目前是国内最大的半导体硅材料厂家,直拉用多晶硅已经出口国外,已经开始在下游大硅片厂家开始验证,并且能够生产6寸的区熔多晶硅、黄河水电直拉用多晶硅已经成功用于8英寸,并且在上海新升的12寸晶圆已经开始小批量供。REC天宏区熔多晶硅也在下游企业成功拉制出4-8寸区熔单晶,质量接近国际先进水平。
大全、新特、通威、东方希望,均建设1000吨电子级多晶硅。协鑫已建成5000吨电子级多晶硅生产线,黄河水电已建成3300吨电子级多晶硅生产线,REC天宏1000吨区熔多晶硅生产线,产能总计15000吨。
当前半导体硅料快速建设和发展,谁能够抓住机遇,未来就能够在半导体硅料市场占据优势,属于“人努力,天帮忙”原因:
1、硅基半导体进入后摩尔时代,为国产多晶硅材料赶超欧美国家提供了一次绝佳的发展契机
摩尔定律的核心内容为:集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月便会增加一倍。换言之,处理器的性能每隔两年翻一倍。2016年《自然》杂志提出摩尔时代已经接近尾声,未来的半导体发展方向是深度摩尔定律还是超摩尔定律。工艺和材料技术的创新突破。然而,随着芯片设计尺寸的缩小,未来发展已很难重现20世纪的发展路径。业内普遍认为,5纳米或是硅基CMOS技术的极限,此后的开发必须打破鳍型晶体管的结构和材料限制,另外半导体硅材料纯度已经接近大化工对于材料提纯的极限,进一步提纯难度非常大,为国产多晶硅材料赶超欧美国家提供了一次绝佳的发展契机。
2、下游市明显提速
目前硅片厂家投资建设硅片厂的规模和速度空前,国家将大硅片的发展视作国家战略,半导体硅料国产替代是必然趋势,为国产硅料提供更多的认证和试错机会,替代速度和规模相对本世纪头20年快很多。
3、国家政策扶持
2018年以来,美国共和民主两党,朝野内外均将中国作为竞争对手,在中美大国竞争大背景下,美国对于中国高科技,特别是半导体领域限制尤为明显,中国被迫使用举国体制发展半导体,硅材料是半导体最为核心的原材料,国产替代成为必由之路,国家出台诸多政策扶持半导体硅材料和其下游企业。
4、地方政府政绩和GDP
半导体硅材料自上世纪以来,一直落后与国外。几乎每次电子级多晶硅的技术进步,都可以获得地方政府的科技进步奖,地方政府的扶持电子级多晶硅,填补国内空白,可以被视作个人政绩。一方面地方政府对于半导体行业都希望在自己管辖区域内,能够拥有半导体企业作为自身政绩;另一方面在“双碳”背景下太阳能级多晶硅被视作高耗能企业,如果不能解决国家卡脖子问题,继续上马高耗能企业,地方已无法申请到足够的指标。不发展半导体硅材料,企业项目将无法上马建设,建设半导体硅材料,有利于地方的GDP,地方政府推进意愿强烈。
5、建设成本降低
由于生产半导体硅材料的主要设备与太阳能级相差不大,国产化设备对于投资的强度大大降低,巨头企业完全能够承受部分电子级多晶硅成本的增加。
6、抢抓半导体发展窗口,融合自身发展与国家发展战略
半导体硅材料处于快速发展的过程,作为硅料生产商,各大企业均想在未来半导体市场分一杯羹,抢抓半导体的发展机遇。半导体硅材料的技术和商业化应用时间和花费较大,目前除了黄河水电以外,其他厂家均是太阳能级多晶硅,在几万吨氯硅烷原料中选择较好品质的原料生产电子级多晶硅,对于硅料企业而言,几乎不增加成本投入就可以生产电子级多晶硅,用此方法可以节省大量研发投入,相对更容易突破;另外即使短时间内无法进入半导体行业,也可以尽快转化成太阳能级产品,节省因产品无法进入市场的成本。生产电子级多晶硅不仅有利于企业能够在未来赛道提前占据半导体市场,而且更高品质的多晶硅本身也是晶硅太阳能电池发展方向,可以将自身的战略融合与国家发展战略。 |