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中国硅材料产业现状分析 周旗钢 有研半导体材料股份有限公司总经理 国家半导体材料工程研究中心主任 2007.5

中国硅材料产业现状分析 周旗钢 有研半导体材料股份有限公司总经理 国家半导体材料工程研究中心主任 2007.5. GriTek. Confidential. 主 题. l 国外硅材料市场 l 中国硅材料市场 中国硅材料生产经营情况 原材料 - 多晶硅紧缺 l 存在问题、对策和建议. GriTek. Confidential. 国外硅材料市场. 硅材料面对两个迅速发展市场 : l 半导体市场 太阳能光伏市场. GriTek. Confidential.

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中国硅材料产业现状分析 周旗钢 有研半导体材料股份有限公司总经理 国家半导体材料工程研究中心主任 2007.5

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  1. 中国硅材料产业现状分析 周旗钢 有研半导体材料股份有限公司总经理 国家半导体材料工程研究中心主任 2007.5 GriTek Confidential

  2. 主 题 • l国外硅材料市场 • l中国硅材料市场 • 中国硅材料生产经营情况 • 原材料-多晶硅紧缺 • l存在问题、对策和建议 GriTek Confidential

  3. 国外硅材料市场 • 硅材料面对两个迅速发展市场: • l半导体市场 • 太阳能光伏市场 GriTek Confidential

  4. 2001-2010年全球半导体市场 全球半导体市场平均年增长率约10% GriTek Confidential

  5. 2006年全球半导体市场 2006年全球半导体市场呈现年较好的发展势头 。根据WSTS，市场总销额达2504亿美元，比2005年的2275亿美元增加10.1%。 单位: 百万美元 GriTek Confidential

  6. 2006年中国半导体市场 中国 2006年中国半导体市场继续增长。根据CSIA， 2006年中国集成电路市场总销额达4863亿元(约608亿美元)，为全球集成电路市场2129亿美元的28%，市场规模超过美国, 成为全球最大的集成电路市场。 但是，2006年中国芯片生产仍较小，集成电路的产值为1006亿元，仅为其需求的20% GriTek Confidential

  7. 全球太阳能光伏市场 根据:PV News报道,全球光伏产业历年产量如图所示： 近年来全球光伏市场年平均增长率约40% GriTek Confidential

  8. 2005年全球太阳能光伏市场 根据:PV News报道, 2005年世界光伏电池/组件产量1727MW. GriTek Confidential

  9. 国内太阳能光伏市场 近年来，中国太阳能电池产业得到迅猛的发展。根据中国电子报2006年10月24日报道, 我国历年光伏年装机和累计装机量如表所示: GriTek Confidential

  10. 全球半导体硅片市场规模 硅片是制造集成电路的关键材料。根据SEMI最新报道,2006年全球硅片的产量和销额分别为79.96亿平方英寸和100亿美元。2003-2006年世界硅片的产量和销额如下表： GriTek Confidential

  11. 全球四大硅片供应商所占市场份额 单位:亿美元 GriTek Confidential

  12. 全球各种尺寸硅片所占市场比例 GriTek Confidential

  13. 中国硅材料市场 中国硅单晶历年产量 单位:吨 来源:电子材料网报告 GriTek Confidential

  14. 2002-2006年中国硅片市场需求量 单位:需求量(亿平方英寸) 来源:赛迪顾问报告2007 从表中可见,2004年以后,太阳能用硅片需求明显趋旺. GriTek Confidential

  15. 2002-2006中国硅片市场需求额 单位:需求额(亿元) 来源:赛迪顾问报告2007 GriTek Confidential

  16. 2006中国硅片市场需求 • 按单晶/多晶分 • 2. 按应用领域分 • 来源:赛迪顾问报告2007 GriTek Confidential

  17. 2006年中国硅片市场需求 2006中国半导体用硅片主要为硅抛光片、外延片,其需求如下表所示: 而太阳能用硅片全部为非抛光片,需求为36.1亿平方英寸. GriTek Confidential

  18. 2006年中国硅片按尺寸需求量 2006中国硅片按尺寸需求量如下表所示:亿平方英寸 从上表可见, 我国半导体用硅片以8英寸需求最大, 而太阳能用硅片以6英寸需求最大. GriTek Confidential

  19. 2006年中国硅片按尺寸需求额 2006中国硅片按尺寸需求额如下表所示: 单位:亿元 GriTek Confidential

  20. 国内硅材料市场 中国半导体用各种尺寸硅片生产所占比例 2003年中国硅单晶片产量1.56亿平方英寸, 细分如下: GriTek Confidential

  21. 国内硅材料市场 2003年中国半导体用硅片市场需求结构如下: GriTek Confidential

  22. 国内硅材料市场 2003-2005年中国半导体用各种尺寸硅片产量: GriTek Confidential

  23. 国内硅材料生产经营情况 • 国内半导体硅材料生产经营情况 • 国内太阳能硅材料生产经营情况 GriTek Confidential

  24. 国内半导体硅材料生产经营情况 • 国内主要半导体硅片生产商 有研半导体材料股份有限公司（Gritek)， 宁波立立电子股份有限公司， 洛阳单晶硅厂， 上海申和热磁电子有限公司， 上海合晶硅材料有限公司(WaferWorks)， 万向硅峰电子股份有限公司(SIPEC)等。 GriTek Confidential

  25. 国内半导体硅材料生产经营情况 • l 4-5英寸抛光片-生产技术 • 单晶：电阻率、体缺陷、氧含量均可控制。 • 轻掺技术上已过关；重掺总体过关，但很低电阻率的单晶 • 实收率不理想。 • 硅片加工：几何尺寸、表面质量均可控制。 • 但背封后弯曲、翘曲的控制需进一步完善。 GriTek Confidential

  26. 国内半导体硅材料生产经营情况 • l4-5英寸抛光片-经济方面 • 价格：由于多晶硅涨价，导致国内2006年硅片价格上涨，国内生产4、5英寸抛光片比国外低2-3美圆， 折合成单晶约350-400美元/公斤。 • 付款周期：3个月以上，周期长。 • 原材料采购成本：大部分原材料需进口，加上规模不 大，采购成本比国外高。特别是多晶硅涨价。 • 生产设备：大都是二手，维修成本较高。 • 科技投入少，只求节省成本，不求质量进一步提高。 • 总之，2006年利润较上年好, 轻掺利润较薄，重掺稍好。 GriTek Confidential

  27. 国内半导体硅材料生产经营情况 • 4-5英寸抛光片： • 国内生产硅片质量与国外水平相当； • 国内生产硅片数量能满足国内需求； • 各生产企业利润薄； GriTek Confidential

  28. 国内半导体硅材料生产经营情况 • l 6-8英寸抛光片-生产技术 • 6“已具备产业化技术，8”与国外有一定差距： • .单晶：体缺陷、体内金属杂质、热场工艺有待改 进，拆拆装炉的洁净控制不够重视。 • 硅片加工： • 几何参数的控制， 0.25u线宽以下主要是GBIR，STIR 有待进一步提高； • 抛光工艺中蜡膜厚度的控制需进一步提高； • 表面颗粒、缺陷、金属杂质也有一定差距。 GriTek Confidential

  29. 国内半导体硅材料生产经营情况 • 6-8英寸抛光片-经济方面 • 价格：由于多晶硅涨价，导致国内2006年硅片价格上涨， 6“在29-38美圆/片，8”在38-57美圆/片，比国外公司要低。 • 付款周期：比4-5英寸准时，但也在 3个月以上。 • 原材料采购成本：采购成本比国外高，特别是多晶硅涨价。 • 6“在国内市场占30-40%比例，市场情况好一些。 • 8“在国内市场占的比例很低，主要依靠进口。 总之，面临与国际一流厂家激烈竞争，6“、8”企业日子比上年要好，但企业利润不高。 GriTek Confidential

  30. 国内半导体硅片生产经营情况 • 6-8英寸抛光片： • 6“已具备产业化能力，在国内市场占30-40%比例，但某些技术需要完善。 • 8“在国内市场占的比例很低，跨上大规模生产还有相当难度，需要尽快上台阶，跟上步伐。 GriTek Confidential

  31. 国内半导体硅材料开发情况 • 12英寸硅抛光片/外延片研发 -北京有色金属研究总院和有研硅股 • 大直径SOI材料研发 -上海新傲科技有限公司 • 大直径SiGe/Si外延材料研发 -清华大学微电子技术研究所 GriTek Confidential

  32. 12英寸硅抛光片/外延片研发 • l主要内容： • 在已有技术基础上，通过自主工艺开发，突破技术关键，研究开发12英寸硅单晶的晶体生长、硅片加工与处理、分析检测等成套技术，形成12英寸抛光片/外延片批量生产能力，满足0.13-0.10微米集成电路需求。 • 形成具有我国自主知识产权的满足0.10微米技术需求的12英寸抛光片制备工程化技术，形成月产大于1万片的能力，满足用户对抛光片的要求。 • 开发可覆盖衬底COP的2-5微米外延生长工艺技术,形成批量生产的能力，满足用户对0.10微米技术优质硅片的要求。 GriTek Confidential

  33. 12英寸硅抛光片/外延片研发 • 300mm硅片种类 1）测试片（无要求） 2）低COP测试片和陪片（0.12u颗粒<100个) 3) 低COP正片 (0.12u颗粒<100个,无 i-缺陷) 4) 无COP正片 (无> 0.12u的COP,无 i-缺陷, 0.1-0.12u颗粒<10个) 5) 无DSOD (直接表面氧化缺陷, COP数<0.08,无 i-缺陷) 6）外延片（快拉，无 i-缺陷，COP有要求) GriTek Confidential

  34. 12英寸硅抛光片/外延片研发 • 单晶技术开发 • 单晶炉 • 与美国KAYEX公司合作 • 开发适合我国国情的12英寸 • 单晶炉。 GriTek Confidential

  35. 12英寸硅抛光片/外延片研发 • 28英寸热场设计—解决COP问题 6种COP的原子力显微像 GriTek Confidential

  36. 12英寸硅抛光片/外延片研发 • 12英寸硅抛光片加工技术：90nm要求 • 采用双面磨削技术，板型好 • 采用精密倒角技术，再进行边缘抛光，边缘更光亮 • 采用双面抛光技术，再进行精密单面抛光，微粗糙好 • 采用预清洗后再进行最终清洗，颗粒、有机物及金属低 GriTek Confidential

  37. 12英寸硅抛光片/外延片研发 • 12英寸硅外延片制备技术：90nm要求 • 衬底中COP缺陷的薄外延层覆盖技术。 • 2-5微米薄外延层的厚度均匀性和电阻率均匀性技术。 • 降低外延层的结构缺陷和防止滑移和翘曲的技术。 • 减少外延片表面的颗粒和金属沾污的技术。 GriTek Confidential

  38. 12英寸硅抛光片/外延片研发 • l经济方面 • 价格：与8英寸硅片相比,有利润空间大。 GriTek Confidential

  39. 12英寸硅抛光片/外延片研发 • l 工程建设进展 • 设计：2005初完成 • 土建改造：2005.6完成 • 超净房建设及测试： 2005.8完成 • 设备搬运、安装及调试：2005.10完成 • 工艺试运行：于2005.12完成 • 项目验收：于2006. 12完成 GriTek Confidential

  40. 大直径SOI片研发 • 主要内容： 面向8英寸主流应用，突破SIMOX SOI材料制备关键技术, 形成自主知识产权，主要包括： • 研制出8英寸超薄8英寸SOI圆片； • 实现6英寸SOI圆片规模化生产。 GriTek Confidential

  41. 大直径SOI片研发 • 完成情况： • 研制出8英寸超薄8英寸SOI圆片，得到英特尔、三星认可， • 5、6英寸SOI圆片规模化生产能力， • 建成SOI材料测试平台， • 在该领域申请中国专利10项，制定企业标准6项。 • 北京市辐射中心与中电科技集团合作成功研制出用于6英寸SOI圆片的强流痒离子注人机。 GriTek Confidential

  42. 大直径SOI片研发 • 形成批量生产能力： • 年产6英寸标准剂量SIMOX圆片6000片, 剂量（1.8-2.0 ) E18， 顶层硅厚200nm，厚度均匀性4%,顶层缺陷密度<7E5/cm2，氧化埋层厚度375nm,针孔密度0.05 /cm2， 金属沾污<1E11 atm/ cm2 • 年产6英寸低剂量SIMOX圆片15000片， 剂量（5-7 ) E17，顶层硅厚200nm，厚度均匀性3%，顶层缺陷密度<1E5/cm2，氧化埋层厚度155nm，针孔密度0.05 /cm2， 金属沾污<1E11 atm/ cm2 GriTek Confidential

  43. 大直径SOI片研发 • 形成批量生产能力： • 年产6英寸超低剂量SIMOX圆片20000片， 剂量（3-4 ) E17 ，顶层缺陷密度<2E4/cm2, 氧化埋层厚度130nm，针孔密度< 0.1 /cm2 GriTek Confidential

  44. 大直径SiGe/Si外延材料研发 • 主要内容： • 开发8英寸SiGe外延生长技术并研制出样片，. • 形成年产1万片5、6英寸SiGe外延材料生产能力， • 开发自主知识产权的红外加热超高真空化学气相沉积(UHV/CVD) SiGe外延设备 GriTek Confidential

  45. 国内太阳能硅材料生产经营情况 • 国内主要太阳能单晶硅片生产商 宁晋晶龙半导体厂(含松宫) ，（直拉炉300台） 锦州华昌硅材料有限公司 ，（100多台） 浙江昱辉阳光能源有限公司，（100台） 江苏常州天合光能有限公司，（118台） 江苏扬州天保光伏公司，（100台） 此外，江苏金泽（46台）、北京明辰（36台）、呼和浩特晟纳吉（30台）、山东嘉祥（29台）、北京金运通（20台）等 GriTek Confidential

  46. 国内太阳能硅材料生产经营情况 • 国内主要太阳能铸锭硅片生产商 江西新余市赛维LDK太阳能高科技有限公司，（70台） 保定天威英力新能源有限公司，（30台） 此外，北京中联电等 。 GriTek Confidential

  47. 国内太阳能硅材料生产经营情况 • 根据全国工商联新能源商会2007-1-13日发布的《中国新能源产业年度报告（2006）》，到2010年我国的光伏发电产品产量可能突破1000MW，而光伏产业年收入将达460亿元以上。 • 我国光伏产业链发展不平衡，上游环节（硅锭／片）生产能力小，下游环节（组件封装）生产能力大。 • 至2005年底，我国太阳能级晶体硅及硅片、光伏电池片、光伏电池组件的产量分别达到200兆瓦、243兆瓦和400兆瓦。 GriTek Confidential

  48. 国内太阳能硅材料生产经营情况 • 根据”国家发改委/全球环境基金/世界银行中国可再生能源发展项目”办公室估计，2005年中国太阳电池用硅晶体的总产量约为2436吨，其中：单晶硅2086吨，多晶硅350吨。 • 中国太阳电池用硅晶体的生产能力为5792吨，其中：单晶硅4800吨，多晶硅992吨。 • 我国太阳电池用铸锭硅的用量只占14%，这一比例与国外成鲜明对照，国外铸锭硅用量要占56%。 GriTek Confidential

  49. 国内太阳能硅材料生产经营情况 • 国内现有制备太阳能用各种硅晶体炉子1000多台，其中包括约100台多晶铸锭炉和1000多台直拉单晶炉。 • 在1000多台直拉单晶炉中，绝大部分为6英寸单晶炉，8英寸单晶炉只占很少部分。 • 我国所用的多晶硅原料绝大部分从国外进口 。 • 我国所生产的太阳电池组件90-95%以上销往国外，主要是欧洲。内需仅占5-10%。 GriTek Confidential

  50. 原材料-多晶硅紧缺 全球多晶硅市场 根据2007赛迪报告, 2002-2006年世界多晶硅需求量和产能如下表所示： 从表可见, 2006年世界多晶硅需求量和产能之间存在4000吨缺口. GriTek Confidential

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