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1、中国集成电路CIC材料ChinalntegratedCircult中国硅材料产业现状分析有研半导体材料股份有限公司供稿硅材料是制造半导体器件和太阳能电池的关键从表1可见,在全球硅片总交货面积中抛光硅材料,面对着两个发展着的产业,一个是半导体产片约占75%,硅外延片约占20%,而区熔硅片仅占业,一个是太阳能光伏产业。半导体产业已经从原5%左右。硅外延片数量约为硅抛光片的1/3,而价格来周期性大起大落,平均增速达17%左右,步入一约为其1.5倍以上。个增速减缓、起伏不大的新时代;而光伏产业正处在全球硅片市场在2005年以前为四大和三小厂以平均30%的年
2、增长速度迅猛发展的时代。作为这商所控制,四大即信越、SUMCO、MEMC、瓦克,而三两大产业的主要原料,多晶硅紧缺的局面近期内仍小为小松、东芝陶瓷、LG。2006年SUMCO和小松合将持续。并,四大厂商的份额已占全球硅片80%以上。四大硅片厂商规模都很大,年销售额都在10亿美元以1半导体硅片产业上,最大的信越公司年销售额更在30亿美元以上。为保证长期安全生产,四大厂商背后均有财力更大的公司或财团支持,并且为保证自己原材料多晶硅(1)全球半导体硅片产业的供应都在多晶硅的生产上占有一定股份。由于半全球硅片材料生产主要集中在日、美、德三国,导体硅片领域门
3、槛较高,存在经济和技术上的挑战,其他还有韩国、马来西亚、芬兰、中国大陆和中国台近期不大可能有新的大公司进入该领域。而另一方湾地区。生产的硅片主要有抛光片、外延片、回收片、面,从事小直径硅片和其他适当市场的许多小公司SOI片及非抛光片等。根据SEMI硅制造商团体也会进入该领域,但这不会改变半导体硅片市场总(SEMISMG)最新统计,2007年世界半导体用硅片的格局。日本是世界硅片最大的生产国,所生产的硅的产量为86.61亿平方英寸(1英寸=25.4毫米),片占世界硅片市场份额60%以上。销售额为121亿美元,产量和销售额增长率分别为硅片按直径分为4英
4、寸、5英寸、6英寸、8英寸8%和21%。世界硅片出货量经历了连续6年的增和12英寸等规格。随着历史的发展,1980年代是4长。2002-2007年世界硅片的产量和销额如表1所英寸硅片占主流,1990年代6英寸占主流,2000年示。表12002-2007年世界硅片的产量和销售额代8英寸占主流,但目前正在从8英寸向12英寸过渡,12英寸硅片增长成为硅片市场增长的主要动力。2000年12英寸硅片在世界硅片中仅占1%,2003年占7%,2005年占20%,预计到2008年将占注:抛光片包括正片、陪片,但不包括回收片。http://www.cicmag.co
5、m2008·3·(总第106期)55中国集成电路材料CICChinalntegratedCircult30%,而8英寸将下降到54%,6英寸将占11%。和提高了硅片总厚度变化(TTV)的精度;3)硅片抛近年来,硅材料加工技术取得了许多重要进展。光技术是硅片加工中最关键的技术之一,如何改善硅晶体生长方面最重要的进展之一是12英寸抛光片的局部平整度的技术是其核心问题,开发出硅单晶生长技术已经成熟。世界主要硅单晶生产商,满足0.10微米以下局部平整度要求的双面抛光技包括信越、SUMCO、MEMC、瓦克等均采用适合于12术,使12英寸硅片既有很高的平整度,
6、又避免了有英寸硅单晶生长的单晶炉,大都采用磁场直拉法,每蜡抛光的蜡污染。而双面抛光加CMP精抛的工艺,炉装料量达300-350公斤,主要应用28或32英寸可以达到65纳米的局部平整度;4)硅片清洗技术坩埚和热场进行硅单晶生产。其主要前沿技术包括:是硅片加工中另一关键技术,目前国际上已开发出1)热场设计技术,即利用计算机模拟技术,模拟晶各式各样的清洗技术,如利用各种改进的RCA工艺体生长时热场的温度及其梯度的分布情况,达到晶除去表面金属和有机物沾污,利用超声加兆声(兆体质量的改善;2)热屏技术,即利用热屏减少热辐赫级)技术除去表面的颗粒沾污,利用各式
7、各样的射和热量损失,减少热对流,加快蒸发气体的挥发,Marangoni干燥技术进行干燥处理。以便使硅片最终加快晶体的冷却;3)双加热器技术,即利用上、下两的表面颗粒和金属杂质浓度低于用户要求的标准。加热器,保证固液界面有合适的温度梯度;4)磁场开发了硅片退火技术及热处理技术。根据退火技术,即应用磁场控制熔体的对流、抑制熔体表面温气氛不同,有氢退火、氩退火和氮退火等技术。这些度的起伏和降低硅单晶体内间隙氧的浓度;5)籽晶技术可以除去硅片近表面的大多数氧,从而降低硅技术,由于大直径硅单晶的重量愈来愈重,开发出二片的体微缺陷(BMD)密度及改善栅极氧化物
8、完整次抓肩技术、无缩颈籽晶技术等。此外,也开发出直性。此外,开发出结合内吸杂的快速热处理技术,这拉单晶的再装料和连续加料技
