我国电子材料产业发展研究
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新型电子材料的研究与发展近年来,新型电子材料的研究与发展成为了全球关注的热点。
这些材料的研究涉及了各个领域,包括电子、信息、生物医学、能源等等。
与传统的电子材料相比,新型电子材料具有许多优势,如高能量密度、高响应速度、较低的电阻等。
因此,这些材料逐渐成为了各种新技术的关键元素。
一、新型电子材料的种类新型电子材料可以分为许多种类,包括半导体材料、光电材料、超导材料、量子点材料等。
这些材料的研究不仅局限于单一的材料,更多地是以复合、结构多样化的方式进行。
例如,石墨烯在宽带、高速通讯和传感器领域有广泛的应用,但它的薄膜导电性差,因此当前的研究主要集中在它与其他材料的复合,以提高其导电性。
二、新型电子材料的应用领域在现代电子技术中,电子材料是非常重要的基础。
新型电子材料具有许多优异的物理性质,其应用范围也很广泛。
其中,光电材料被广泛应用于LED等发光设备,强化了光电变换效率。
半导体材料广泛应用于集成电路(IC),甚至包括智能手机等设备的核心部件。
此外,新型电子材料的研究还涉及到其他领域。
例如,在生物医学领域,新型电子材料用于生物传感器,可以对人体内部信息进行不断监测,从而更好的协助医生进行诊治。
在能源领域,新型电子材料被广泛应用于太阳能电池、锂离子电池等领域,以提高太阳能电池电池的光电转化效率和电池的循环稳定性。
三、新型电子材料的未来发展趋势随着人们对新型电子材料的研究和应用越来越深入,未来电子材料的发展前景更是值得期待。
目前,人们对新型电子材料研究中的诸多难题还没有完全解决。
例如,在光电研究中,人们对于新型光电材料的制造技术还需要不断的探索,以克服材料制造过程中产生的缺陷。
此外,在生物医学领域,新型电子材料对人体的生物相容性、票据稳定性、生物传感器的是尤其重要的。
因此,未来的研究需要强化对其基本物理和材料学特性的研究。
通过对这些材料的结构进行精细控制和优化,从而更好的使其满足不同应用领域的需求。
四、结语随着科技的不断发展,新型电子材料的研究日益受到关注,其研究及应用领域也将不断拓宽。
我国新材料产业集群发展战略研究新材料是高新技术发展的先导和基石,是先进制造业发展的支撑和保障,对推动技术创新、促进制造业优化升级、保障国家安全等具有重要作用。
集群化是产业发展的内在规律,是推动关联企业或产业链上下游企业协同发展、提升区域竞争力乃至构筑国际竞争优势的重要力量。
发展培育新材料产业集群已经成为各国推动新材料发展和产业组织模式创新的主要路径。
美国、日本、欧盟等发达经济体借助跨国企业在专业化分工与协作、集约化生产、全球化布局等方面的优势,加速企业和机构集聚,形成了一批在产品、技术、制造模式、要素和组织形态上处于世界领先水平的新材料产业集群。
我国也高度重视新材料产业及其集群的培育,出台了一揽子政策支持其发展。
我国新材料产业规模不断扩大,空间布局日益优化,产业集聚效应逐步凸显,产业集群渐成规模。
为贯彻落实十九大报告提出的“促进我国产业迈向全球价值链中高端,培育若干世界级先进制造业集群〃,以及《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出的“培育先进制造业集群〃“推动战略性新兴产业融合化、集群化、生态化发展〃要求,新材料产业集群化发展必然成为研究和关注的重点。
一、我国新材料产业集群的空间分布产业集群逐渐形成产业集群是工业化过程的一个普遍特征。
Porter认为,产业集群是在一定的地理范围内,许多彼此关联的企业在地理空间上的集中,进而形成持续性竞争优势的现象。
产业集群一般具有4个特征:1.产业集群中集聚着大量的相关企业,以及中间组织和支撑机构;2.集群内各企业和机构之间形成紧密的有机经济联系;3.这些企业和机构集中在特定的地域范围内,一般多为市域内某个区、县, 甚至乡、镇;4.通过有机联系、合作互动和社会化网络,形成了一个类似生物有机体的产业群落。
这4个特征也是界定产业集群的重要依据。
根据我国区域重大战略、区域协调发展战略和主体功能区战略,各地基于产业基础、科研条件、资源禀赋、市场需求等比较优势,发展区域特色新材料产业, 推动新材料相关企业集聚化发展,涌现出一批各具特色的新材料产业集群。
电子信息电子材料的研究和发展一、介绍电子信息电子材料的概念随着电子信息产业的兴起,电子信息电子材料已成为电子信息产业的重要组成部分。
电子信息电子材料是指在电子元器件中扮演载流子的角色或提供阻抗、滤波和功率控制等功能的电子材料。
电子信息电子材料的研究和发展对推进电子信息技术的发展和应用具有重要意义,有助于推动电子信息产业的结构调整和产业优化。
二、电子材料的主要分类1. 半导体材料:半导体材料是一类电导率介于导体和绝缘体之间的材料,晶体硅和砷化镓等属于半导体材料。
半导体材料的研究和发展对于推动集成电路、太阳能电池等技术的发展具有重要意义。
2. 金属材料:金属材料是指在电器中扮演导电、提供外壳保护等角色的材料,如铜、铝、镍等。
金属材料的选择和应用直接影响电器的使用效果和寿命,因此金属材料的研究和发展具有重要意义。
3. 电介质材料:电介质材料是指常用于制作绝缘材料的材料,如二氧化硅、氧化铝等。
电介质材料的研究和发展对于推动电力设备的发展具有重要意义。
4. 磁性材料:磁性材料是指在电子设备中扮演编码和储存信息等角色的材料,如铁、镍等。
磁性材料的研究和发展对于推动计算机存储技术的发展具有重要意义。
三、电子材料的研究和发展方向1. 先进制备技术:随着电子信息产业的发展,对材料的制备技术和制备效率的要求越来越高。
未来电子材料的制备技术将更加注重制备过程的精准控制和质量的一致性。
2. 多功能材料的应用研究:未来将逐渐发展一种既有高电阻特性又有磁阻、压阻、电荷控制等多种功能的材料。
3. 绿色环保材料:未来电子材料的研究将注重绿色环保材料的研发,例如可生物降解的高分子材料等,这样既可有效的提高使用寿命,又有利于环保健康。
4. 生物电子材料:未来或将更加注重采用生物电子材料,将生物与电子技术相融合,为疾病诊断与治疗提供新的手段。
四、电子材料的应用及其意义电子材料的应用涉及众多领域,例如人工智能、物联网、智慧城市、电子商务等。
电子信息工程领域中的新材料与新技术研究进展近年来,电子信息工程领域取得了长足的发展,新材料与新技术的研究应运而生,并取得了令人瞩目的成果。
本文将从新材料和新技术两个方面,探讨电子信息工程领域中的最新研究进展。
一、新材料的研究进展1. 石墨烯(Graphene)石墨烯作为一种具有独特二维结构的新材料,其优异的电学、热学和力学性能使其备受关注。
科研人员在电子信息领域中的应用已经取得了重大突破,例如在电池、传感器、能量储存等方面的应用。
2. 二维材料除石墨烯外,二维材料家族还包括氮化硼(h-BN)、过渡金属二硫化物(TMD)等。
这些材料具有优异的电学、光学和磁学性质,能够应用于柔性显示器、光电传感器等领域,展现出广阔的应用前景。
3. 有机电子材料有机电子材料由于其低成本、薄型、可弯曲等特点,使其在柔性显示、有机太阳能电池等领域具有巨大应用前景。
研究人员通过改善分子结构和控制晶格排列,提高了有机电子材料的性能和稳定性。
二、新技术的研究进展1. 人工智能(AI)技术人工智能技术在电子信息工程领域中的应用迅速发展。
深度学习、机器学习等技术为图像识别、语音识别、自动驾驶等方面的研究提供了强有力的支持,并不断推动着电子信息工程的进一步发展。
2. 5G通信技术5G通信技术被誉为物联网时代的核心技术,其高速、低延迟、大容量的特点使得互联网智能化成为可能。
5G技术将为移动通信、智能交通、智能制造等领域带来革命性的变化,极大地推动了电子信息工程领域的发展。
3. 大数据处理技术随着数据量的不断增加,大数据处理技术成为了电子信息工程领域的重要技术之一。
通过采用分布式计算、数据挖掘等技术,可以对大数据进行高效的处理与分析,为企业决策、模式预测等提供支持。
4. 光电子器件技术光电子器件技术是电子信息工程领域中的一项重要技术,它将光学和电子学相结合,用于光通信、光存储、光传感等领域。
随着光纤通信的普及和需求的增加,光电子器件技术的研究进展将极大地推动电子信息工程的发展。
电子信息材料的研究与开发电子信息材料是指用于制造电子器件、器材、系统等的各种材料。
随着电子技术的不断发展,电子信息材料的研究和开发也逐渐成为了一个重要的领域。
本文将从以下几个方面探讨电子信息材料的研究与开发。
一、电子信息材料的种类及特点电子信息材料可以分为有机材料、无机材料和复合材料等多种类型。
其中,有机材料主要指有机高分子材料,如聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等;无机材料主要指单晶体材料、玻璃材料、陶瓷材料等;而复合材料则是由两种或两种以上的基本材料组合而成的。
不同种类的电子信息材料具有不同的特点和应用场合。
例如,有机材料具有导电性好、柔性好、成本低等特点,适用于大面积的柔性显示器、灵活传感器等;而无机材料则具有高温稳定性好、硬度高等特点,适用于高性能电子器件、高功率照明设备等。
二、电子信息材料的研究方向随着物理学、化学、材料科学等学科的发展,电子信息材料的研究领域也逐渐扩大。
目前,主要的研究方向包括以下几个方面:1. 研发新型电子信息材料,以满足新型电子器件的需求。
例如,近年来,人工晶体材料的研究在激光器、光纤通信、太阳能电池等领域得到了广泛应用。
2. 提高现有电子信息材料的性能,以适应新型电子器件的需求。
例如,磁性材料的研究目前主要集中在提高替换磁体、磁存储材料等的性能。
3. 研究电子信息材料的结构、性质及其制备工艺,以提高制备工艺的效率和质量。
例如,有机电子材料的制备工艺控制对于获得高性能有机电子器件至关重要。
三、电子信息材料的应用领域电子信息材料的应用领域涉及到电子器件、太阳能电池、光电器件、磁存储器件等领域。
其中,最广泛应用的是电子器件,如半导体元件、电容器、电阻器、电感器、振荡器等常用元件。
太阳能电池则是一个重要的新兴应用领域,它采用一种光电效应将阳光转化为电能,具有环保、能源富足等优点。
光电器件也是一种非常重要的应用领域,如光电二极管、光电探测器、激光器等。
磁存储器件也是一种具有广泛应用的电子器件,主要包括硬盘、磁带、磁盘等,它们的储存能力和读写速度决定了各种计算机和储存设备的性能。
电子行业电子产品研发与生产方案第一章绪论 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 研究目的与意义 (3)1.3 研究方法与流程 (3)第二章电子产品研发策略 (4)2.1 研发目标与方向 (4)2.1.1 确定研发目标 (4)2.1.2 确定研发方向 (4)2.2 技术预研与分析 (4)2.2.1 技术预研 (4)2.2.2 技术分析 (4)2.3 研发团队建设与管理 (5)2.3.1 研发团队建设 (5)2.3.2 研发团队管理 (5)第三章电子产品需求分析 (5)3.1 市场需求调研 (5)3.1.1 市场环境分析 (5)3.1.2 市场需求趋势 (5)3.1.3 竞争对手分析 (6)3.2 用户需求分析 (6)3.2.1 用户画像 (6)3.2.2 用户需求挖掘 (6)3.2.3 用户痛点分析 (6)3.3 产品功能规划 (6)3.3.1 功能模块划分 (6)3.3.2 关键功能设计 (6)3.3.3 功能优化与创新 (6)第四章电子产品设计 (7)4.1 电路设计与仿真 (7)4.2 结构设计与优化 (7)4.3 软件设计与开发 (8)第五章电子产品生产准备 (8)5.1 生产设备选型与配置 (8)5.2 生产工艺流程制定 (9)5.3 原材料采购与管理 (9)第六章电子产品试产与验证 (9)6.1 试产计划与实施 (9)6.1.1 试产计划的制定 (9)6.1.2 试产实施 (10)6.2 试产问题分析与改进 (10)6.2.1 问题分类 (10)6.2.2 问题分析 (10)6.2.3 改进措施 (10)6.3 验证试验与结果评估 (11)6.3.1 验证试验 (11)6.3.2 结果评估 (11)第七章电子产品批量生产 (11)7.1 生产计划与调度 (11)7.1.1 生产计划的制定 (11)7.1.2 生产调度 (11)7.2 生产过程控制 (11)7.2.1 生产流程优化 (11)7.2.2 生产进度控制 (12)7.3 质量管理与控制 (12)7.3.1 质量策划 (12)7.3.2 质量控制 (12)7.3.3 质量改进 (12)第八章电子产品生产成本控制 (13)8.1 成本分析与预测 (13)8.2 成本控制策略 (13)8.3 成本优化与降低 (13)第九章电子产品售后服务与改进 (14)9.1 售后服务体系建设 (14)9.1.1 售后服务理念 (14)9.1.2 售后服务内容 (14)9.1.3 售后服务网络布局 (14)9.1.4 售后服务人员培训 (14)9.2 用户反馈与处理 (14)9.2.1 用户反馈渠道 (14)9.2.2 用户反馈处理流程 (14)9.2.3 用户满意度调查 (15)9.3 产品持续改进 (15)9.3.1 产品改进策略 (15)9.3.2 产品改进实施 (15)9.3.3 产品改进效果评估 (15)第十章电子产品研发与生产总结 (15)10.1 研发与生产成果总结 (15)10.1.1 产品研发成果 (15)10.1.2 生产成果 (15)10.2 经验教训与改进方向 (16)10.2.1 经验教训 (16)10.2.2 改进方向 (16)10.3 未来发展趋势与展望 (16)第一章绪论1.1 研究背景信息技术的迅猛发展,电子行业已成为全球经济发展的主导产业之一。
中国先进材料领域发展现状及未来发展战略近年来,中国在先进材料领域取得了长足的发展。
先进材料作为现代制造业的基础,对提升产品质量、增强国家竞争力具有重要意义。
中国政府高度重视先进材料的研发和应用,积极推动相关政策和项目,加大投入力度。
目前,中国先进材料领域已经取得了一系列重要的成果,并制定了未来的发展战略。
中国先进材料领域的发展现状可以从以下几个方面来描述。
首先是在新材料研发方面取得的突破。
新材料是先进材料领域的核心,具有重要的应用前景。
中国的研发机构和企业在新材料的研究方面取得了一系列重要的突破,例如碳纤维、高性能陶瓷、高强度钢材等。
这些材料的研发不仅填补了国内空白,也在国际上具有一定的竞争力。
其次是在传统材料的升级改造方面取得的进展。
传统材料是中国制造业的重要组成部分,通过对传统材料的升级改造,可以提高产品的性能和质量。
中国在钢铁、铝合金、塑料等传统材料的研发和应用方面取得了显著的进展,为中国制造业的升级提供了重要的支撑。
中国在先进材料应用领域也取得了重要的突破。
先进材料的应用广泛涉及到航空航天、电子信息、新能源、生物医药等多个领域。
中国在这些领域的应用研究和产业化方面取得了一系列重要的成果,例如新能源电池材料、光电子材料、生物医用材料等。
这些成果的应用不仅提升了中国的产业水平,也为经济发展注入了新的动力。
面对未来,中国在先进材料领域的发展战略主要包括以下几个方面。
首先是加大科研投入,提升创新能力。
科技创新是推动先进材料领域发展的关键。
中国政府鼓励企业加大科研投入,提升自主创新能力。
同时,鼓励高校和科研机构加强与企业的合作,推动科研成果向产业化转化。
其次是加强人才培养,推动人才队伍建设。
人才是先进材料领域发展的重要支撑。
中国政府加大对人才培养的支持力度,鼓励高校设立相关专业并提供奖学金等优惠政策。
同时,积极引进和培养高层次的科研人才,提高整个行业的技术水平。
中国还将进一步加强国际合作,推动先进材料领域的开放交流。
我国电子材料产业发展研究电子材料主要为电子信息产业生产配套,具有品类多、质量高、用量精等特点。
据统计,电子材料产品品类有2万余种,主要应用于集成电路、分立器件、LED、传感器、LCD、OLED、印刷电路板、太阳能电池等领域。
电子材料的质量好坏,直接影响电子信息产品的质量,而且对电子信息产业有重大影响,电子材料是世界各国为发展电子信息产业而优先开发的关键材料之一。
《中国制造2025》、“互联网”等国家战略的推进实施,制造业智能化发展趋势,集成电路等作为智能制造的基础,将迎来广阔的市场机遇。
电子材料作为电子信息产业重要的生产配套,其资金投入量大、产品更新换代快、生产环境要求苛刻,一直是我国电子信息产业发展的薄弱环节。
国内电子材料产品仅占30%国内市场份额,且多在中低端市场领域,高端市场由欧美、日本、韩国及台湾地区的厂商所垄断,部分产品进口依存度高达90%以上。
我国需要迫切改变电子材料产业对外依存度高的现状,尽快提高其国产化率水平。
一、发展现状据估计,目前全球电子材料产业市场容量600亿美元,年均增长率保持在8%以上,是新材料产业中发展最快领域之一。
2015年,我国电子材料产业规模将达到1700亿元,未来将保持10%年均增速(表1)。
随着我国电子信息产业快速发展,与之相关的电子材料产业也迎来高速发展,成为新材料领域中发展速度最快、最具活力的行业之一。
1.行业格局高度垄断电子材料产业呈现明显的寡头垄断格局。
在一些领域或者产品中,全球市场尤其是高端基本被杜邦公司、陶氏化学、默克集团(Merck)、三菱化学、信越化学工业株式会社(以下简称“信越化学”)、东京应化工业株式会社(以下简称“东京应化”)、住友化学株式会社(以下简称“住友化学”)等国际巨头垄断(见图1-2),国内企业仅在基板材料、高纯试剂、封装材料等领域的中低端市场有一席之地,全球竞争格局基本呈现寡头垄断的局面。
资料来源:IHS图1半导体硅片市场被5大巨头占据92%资料来源:CNKI图2 全球LCD用液晶市场几乎被3巨头垄断2.技术品种复杂电子材具有品种多、生产工艺复杂、个性化强等特点,产品的配方、加工技术以及工艺条件决定了产品性能和质量。
电子材料在电子信息产品的生产加工过程中发挥着重要的作用,其工艺水平的高低和产品质量好坏直接决定了元器件的性能。
为了保证产品质量的稳定性,电子材料的研发和生产不仅需要较为精密的试验和检测设备,还依赖于技术人员的专业背景和积累,产品配方和工艺等非专利性技术构成电子材料制造企业的核心竞争力,而核心配方和技术往往仅为极少数人掌握。
3.本土化生产大势所趋随着下游电子信息产业向中国转移(见图3),激烈的制造竞争要求更加苛刻的成本,使用性价比高的国产电子材料产品是电子制造企业的出路之一。
另外,电子材料对于产品纯度、洁净度有很高的要求,且多属于危险品,长途运输不利于产品品质及安全,下游企业倾向就近采购,因此电子材料生产本土化是大势所趋。
资料来源:IHS图3 2013年中国半导体产业占全球市场份额超40%二、细分领域发展情况1.光刻胶:国内核心环节缺失光刻胶(又称光致抗蚀剂)涂覆在半导体、导体和绝缘体上,在光照下进行光化学反应,经曝光和显影后留下的部分对底层起保护作用,然后采用蚀刻剂进行蚀刻,将所需要的微细图形从掩模版转移到衬底上,是微细加工技术中关键性化工材料,主要用于集成电路、平板显示、LED、PCB及精密传感器等微细加工领域(见图4)。
资料来源:申万宏源研究图4 光刻胶应用3大领域目前国内光刻胶生产企业普遍规模较小、产品质量不高,与国外企业差距较大。
其中在半导体光刻胶领域国内主要为g/i线以上的光刻胶,高端产品仍需大量进口;由于平板显示及PCB制造环节毛利率较低,下游制造企业希望降低成本,因此积极采用国内材料,国内企业市场份额略高(见表2)。
我国从事光刻胶的企业主要有台湾永光化学工业股份有限公司、北京科华微电子材料有限公司(以下简称“北京科华”)和苏州瑞红电子化学品有限公司(以下简称“苏州瑞红”)等。
北京科华产品主要用于集成电路、分立器件、LCD、LED等领域,苏州瑞红产品主要用于分立器件、LCD、LED等2.超净高纯试剂:进口替代趋势明显超净高纯试剂是半导体、LCD、太阳能电池、PCB等制作过程中不可缺少的、关键性基础化工材料,其中集成电路用超净高纯试剂用量最大,要求等级较高。
按用途分类,超净高纯试剂分为湿法清洗剂、光刻胶配套试剂、湿法蚀刻剂和掺杂、芯片铜互连电镀、剥离液和缓冲液等,主要产品包括硫酸、过氧化氢、异丙醇、氢氟酸、氢氧化铵、盐酸、硝酸和磷酸等。
国内超净高纯试剂企业伴随下游制造业快速发展,主要有上海新阳半导体材料股份有限公司(以下简称“上海新阳”)、苏州瑞红、江阴江化微电子材料股份有限公司(以下简称“江化微”)、江阴市润玛电子材料有限公司(以下简称“润玛电子”)、多氟多化工股份有限公司(以下简称“多氟多”)、贵州威顿晶磷电子材料有限公司(以下简称“贵州威顿晶磷”)、杭州格林达化学有限公司(以下简称“杭州格林达”)、湖北兴福电子材料有限公司(以下简称“湖北兴福”)、浙江凯圣氟化学有限公司等。
其中,湖北兴福磷酸、浙江凯圣氟化学有限公司(以下简称“浙江凯圣”)氢氟酸等也都在8~12 英寸工艺认证中取得较好效果,即将投入量产应用;上海新阳开发的电镀硫酸铜及添加剂在8 英寸~12 英寸铜制程中获得应用。
国内超净高纯试剂主要生产企业情况详见表3。
在电镀液领域,目前全球芯片铜互连电镀液及添加剂主流供应商为美国乐思化学(Enthone),占据全球80%以上的市场份额,国内芯片铜互连材料需求长期依赖进口。
目前国内从事电镀液研发和生产的企业主要有上海新阳,其电镀液等达到8英寸和12英寸集成电路工艺要求,并开始小批量供货。
在光刻胶剥离液、清洗液等领域,技术和市场为美国杜邦(Dupont)化学等少数公司控制,国内高端芯片制造企业产品需求以进口为主。
3.电子特种气体:中高端特气被国外垄断电子特种气体主要用在集成电路、平板显示、太阳能电池、光纤维4大领域,其中集成电路领域用量最大。
全球电子特种气体主要生产商有美国气体化工(APCI)、美国普莱克斯(Praxair)、日本昭和电工(Showa Denko)、英国BOC、法液空(Air Liquide)公司、日本酸素、日本岩谷气体等。
随着我国电子工业对特种气体的不断需求,全球主要的跨国气体公司都纷纷在中国设生产基地,国内高纯气体市场几乎被外资企业垄断(见图5)。
资料来源:申万宏源研究图5 中国电子特气市场几乎被外国巨头垄断目前,国内主要研发和生产企业有中船重工第718研究所、江苏南大光电材料股份有限公司、佛山市华特气体有限公司、中昊光明化工研究设计院、中昊光明化工研究设计院有限公司、大连科利德化工科技开发有限公司、苏州金宏气体股份有限公司等企业。
近年来,国内电子特种气体企业取得了一定的突破,如三氟化氮(NF3)、六氟化钨(WF6)、六氟乙烷(C2F6)等气体已应用于国内8英寸、12英寸集成电路生产线,6N高纯氨已大量用于LED行业,但技术水平与高端集成电路工艺要求还有较大差距,企业生产规模较小,产品纯度不高,各批量产品纯度不稳定。
4.硅晶圆材料:硅片开发迫在眉睫硅片是生产半导体集成电路晶圆的主要原材料,目前12寸硅片的出货量占比超过半数,是目前国际市场主流的硅片尺寸(见图6)。
集成电路级的单晶硅片市场格局为寡头垄断,主要由日本厂商垄断,前2位的信越半导体和sumco 占比约为60%,前4厂商占比超过9成。
未来随着物联网和智能终端的爆发性增长,全球硅片仍将维持稳定增长。
目前国内8英寸和12英寸集成电路用各类硅片仍全部依赖进口,国内大部分半导体硅材料产品以5英寸-6英寸硅片为主,与大尺寸硅片市场需求快速增长的要求形成巨大反差,有研新材、上海新傲科技、浙江金瑞泓科技等公司分别从事8寸硅材料产品晶圆生产和外延,上海新阳投资18亿元建产能15万片/月300mm半导体硅片,预计2017年达产,届时将突破我国高端硅片空白。
资料来源:SEMI(单位:)图6 近十年300mm大硅片年均增长约30%5.抛光材料:中高端市场空间巨大化学机械研磨(CMP)是将抛光片工件(Wafer)压向抛光垫,在抛光垫和工件中间存在抛光液流动的条件下,利用抛光垫和抛光件的相对运动,在磨粒的机械磨削及氧化剂的化学腐蚀作用下,完成对工件表面处理,并获得光洁的表面(见图7)。
抛光液由磨粒三氧化二铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、三氧化二铈(Ce2O3) 、表面活性剂、稳定剂、氧化剂和分散剂等组成。
随着器件尺寸不断减小,对CMP 技术在抛光缺陷,抛光工艺可控性、一致性等方面有更高的要求。
资料来源:住友化学图7 CMP工艺及材料目前全球CMP抛光材料主要供应商是美国Rodel 、卡博特公司、杜邦化学、富士美、韩国ACE等。
国内安集微电子的铜/铜阻挡层抛光液产品12 英寸45nm及以下技术节点,产品性能达到国际领先水平;上海新安纳电子科技有限公司开发在抛光液用磨料和存储器抛光液等产品,深圳市力合材料有限公司开发蓝宝石抛光液产品。
6.镀膜靶材:国内发展迎头赶上镀膜靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统,在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源(图8)。
集成电路、平板显示是用靶材主要应用领域,其溅射产品主要包括电极互连线膜、电容器电极膜、接触薄膜、光盘掩膜、阻挡层薄膜、电阻薄膜等。
国际上高端溅射靶材的主要生产商有JX/Nikko、Praxair/MRC、Honeywell Electronic Materials、Tosoh SMD等。
平板显示用高纯金属靶材市场主要被奥地利攀时股份有限公司(Plansee)、德国世泰科(H.C. Starck)和日本日立金属株式会社(Hitach metal)、住友化学集团(Sumitomo)所垄断,其中奥地利攀时和德国世泰科是全球最大的钼靶供应商。
ITO高端靶材被日本矿业有限公司、日本三井金属矿业有限公司、日本东曹化工有限公司、韩国三星等少数公司所垄断。
日本矿业和三井矿业几乎占据高端TFT-LCD市场用ITO靶材的全部份额和大部分的触摸屏面板市场,每家年供应量达到600t以上。
图8 靶材溅射示意图我国是世界上薄膜溅射靶材的最大需求地区,国内靶材材料发展速度较快。
目前,国内能够生产半导体用溅射靶材的企业主要有宁波江丰电子材料有限公司(以下简称“江丰电子”)和有研亿金新材料有限公司,江丰电子部分产品性能指标接近国际同行水平,产品批量进入全球集成电路制造主流企业。
国内能够生产大尺寸平板显示和光伏用金属靶的企业主要有苏晶电子、金钼股份和厦门钨业等,苏州苏晶电子有限公司的高世代大尺寸平板显示面板用钼靶、铝靶和钛靶已批量供应京东方和我国台湾企业。