中国半导体材料业的状况分析

中国半导体材料业的状况分析

陈海洋

(天津环鑫科技发展有限公司300384)

摘要：近年来，在国内集成电路产业持续快速发展的带动下，国内半导体材料业呈现出高增长的势头，并在航空航天、国防安全、新能源开发利用等高精尖领域有了良好的发展空间。作为我国相对完整、综合技术相对较高的重要材料产业，半导体材料业理应实现更大规模、更具创新性和更具引领作用的突破性发展。

关键词：半导体材料业；现状；发展

前言

随着信息产业的快速发展，针对硬件基础提出了较高的要求，尤其以半导体材料为突出。纵观当前的半导体材料业发展，相关技术仍不够成熟。要想抢占半导体材料业的发展战略制高点，需要以国家牵头，集合优势资源，举全国之力发挥各方优势，在基础材料层面实现革命性突破，促进产业发展，并形成合力，从根源解决信息化社会对半导体材料的巨大需求，进而推进我国半导体事业的长足发展。

1我国半导体材料业的状况分析

2017年全球半导体设备总市场规模约为559亿美元，同比增长37.5%，总体保持稳定增长。2017年中国半导体设备总规模为75.9亿美元，同比增长17%，中国大陆将是全球增速最快的市场。中国设备投资额高速增长主要由于以下原因：1）行业产能逐步向中国转移，外资在中国兴建晶圆厂；2）2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》正式发布实施，其中的亮点之一就是“国家集成电路产业投资基金”的设立。

可以看出，我国的集成电路晶圆制造材料市场不断扩大。尤其是以硅片和硅基材料所占市场比重最大，在2016年以前，大部分的8英寸硅单晶抛光片和全部的12英寸的硅单晶抛光片全部依赖进口。随着上海和北京相关公司研发出12英寸国产单晶抛光片，逐步打破半导体强国对中国的封锁和垄断。随着国家对相关半导体科技产业的扶持鼓励，各大公司纷纷升级、扩线，环节了供应紧张的局面，让国内的半导体材料产业迎来前所未有的发展春天。

在市场的拉动下，我国通过短短几年时间，国产多晶硅产业由弱势转变为数万吨产能的产业群，让我国跻身为世界光伏产业大国，并逐步成为光伏产业强国。

目前，有许多半导体材料企业已经跻身全球市场，例如巴斯夫、住友化学、信越集团、陶氏化学等。中国发展优秀的企业主要有浙江金瑞泓科技股份有限公司、南京国盛电子科技有限公司、宁波江丰电子材料股份有限公司、有研亿金新材料有限公司等。

2第三代半导体材料产业现状

第三代半导体材料是提升新一代信息技术核心竞争力的重要支撑，以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体材料，因具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能，是固态光源和电力电子、微波射频器件的“核芯”，在半导体照明、新一代移动通信、能源互联网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域有广阔的应用前景。近日，科技部高新司在北京组织专家组对“十二五”国家863计划新材料技术领域“高质量第三代半导体材料关键技术”主题项目进行了验收。

该项目突破了高质量6英寸4H-SiC单晶衬底、高质量4英寸GaN自支撑衬底、6-8英寸Si衬底上GaN基电子材料与器件、绿光发光器件用高In组分氮化物外延生长、深紫外发光器件用高Al组分氮化物外延生长等核心关键技术，完成了2英寸GaN自支撑衬底的规模化生产，实现了高Al组分AlGaN基深紫外光泵浦激射，开发了基于钙钛矿氧化物材料的紫外光电探测器件原型。项目为我国第三代半导体产业的发展奠定了坚实的基础，对支撑我国新一代信息技术、节能环保等产业发展以及国防建设具有重大意义。

相比较国际的先进水平，针对第三代半导体材料技术水平，我国在衬底、外延材料、器件方面相对落后。第三代半导体材料也在光电子领域，中国发展了产业化的半导体照明，其已与国际领先水平相当平；微电子领域，我国仅发展了小规模的应用，例如光伏逆变器、雷达等方面。在加快该项产业发展的号召下，我国政府的多方部门通过努力制定重要规划纲领，利用重点专项研发手段和投资途径，目前已在国家电网、华为等大型企业中或其他科研院所内有所部署，展望2018年，中国第三代半导体业将实现快速提升。

3半导体材料业发展

3.1创新发展产业链和战略联盟

纵观世界各半导体材料业强国纷纷建立联盟来攫取全球半导体市场份额，我国要发展第三代半导体材料，也需要依靠产业链来实现创新。才能抢占国际发展的制高点。在国家科技部、工业和信息化部、北京科学技术委员会支持下，第三代半导体产业创新战略联盟也成立了。囊括中科院半导体研究所、北京大学、南京大学、西安电子科技大学、等多所知名学府及三安光电、国网只能电网研究院、中兴通讯、苏州能讯等多家国内尖端半导体公司为代表的企业机构组件联盟。通过近3年的发展，逐步建成统一高效的联盟，并形成完整的产业链，后续加入许多检验检测机构、技术认真机构等产业下游上游应用企业。逐步打破了西方发达国家对我国半导体技术的围堵。

3.2建立区域（领域）战略和业务，推动相关市场增长

为解决生产与消费间产生的严重缺口现象，我国在投资基金方面已建立许多，旨在有力推进本地制造。为了提高我国集成电路和新材料的技术水平，《中国制造2025》推出了相关政策，其具体战略有技术方面的研发、质量方面的提升及助力本土企业占据全球供应链的一席之地。基于此，由中国建设的晶圆厂在2017年开创数量的历史新高，这一形势估计也将继续保持并延续。并且，已建晶圆厂也尝试着尽可能提高制造能力，兼顾尖端和主流技术运用，以满足生产需求。2018年3月15日，Entegris在关于2018年的中国战略中提到，将引进领先的制造商高端材料技术到中国市场。同时表示，公平竞争于已有的厂商，至关重要的是，将先进的解决方案应用在晶圆厂的发展及全过程管理过程中。

Entegris自身拥有专业优势，例如发展了50多年的材料与污染控制技术，能够利于晶圆厂通过较高的效率和利用较低的费用建构完成，而且能够对生产线进行优化从而促使尽快投入生产。其公司在我国的团队正在日益完善和壮大，具有专业工程人员、技术师和科学团队的队伍，将持续为客户实现技术目标而不断探讨，提高产业发展速度和能力，从而实现共同开发。

3.3进一步加强产业发展环境建设

在半导体材料行业发展的统一领导下和市府各主管部门的主导下，应当进一步贯彻落实国家及各地区各项集成电路产业发展的方针政策，扩展融合投资渠道，加大资金投入，用好国家“大基金”和产业投资基金，强化各产业园区对推动集成电路产业发展的功能措施，凸现自主创新，加强产业相关公共平台建设。继续执行对外开放政策，加强吸引外资和吸引人力政策执行力度。借助于科技创新，带动半导体产业发展。在“十三五”期间为产业发展创造更为优越、更加有利于激励创新发展的产业环境。

结语：综上所述，未来的3～5年是集成电路产业发展的重大机遇期和重大转型期。半导体材料业应该紧密结合《中国制造2025》、“互联网+”等国家战略，突破产能规模和技术水平，从而促进中国半导体材料业的进步。

参考文献：

[1]论企业在中国半导体产业形势下的市场战略[J].电子工业专用设备,2018,47(02):78-80.

[2]沈应龙.2018新材料产业技术创新大趋势[J].科技中国,2018(04):7-9.

[3]王龙兴.2018年全球半导体市场的展望[J].集成电路应用,2018,35(01):9-12.