半导体硅行业报告.docx
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半导体硅行业报告
微技五班
半导体硅行业发展报告
09微固学院
UESTC
目录
一、半导体硅行业发展综述-3-
(1)产品定义-3-
(2)产品类别-3-
(3)半导体硅晶圆全球供货量-4-
二、国外主要国家地区硅产业发展状况-5-
(1)美国半导体硅产业发展状况-5-
(2)日本半导体硅产业发展状况-5-
(3)韩国半导体硅产业发展状况-6-
(4)欧洲半导体硅产业发展状况-7-
三、中国半导体硅产业发展现状-8-
(1)中国半导体硅材料产业政策解读-8-
(2)中国半导体硅材料产业发展现状-10-
(3)中国半导体硅产业发展中存在的问题-11-
(4)中国中国半导体硅产业未来发展趋势-12-
四、人才要求标准-13-
(1)生产管理类岗位-13-
(2)研发设计类岗位-13-
(3)销售类岗位-14-
(4)建议-14-
五、国内外硅行业著名的企业和研究机构-16-
(1)中国科学院半导体研究所-16-
(2)意法半导体公司-17-
(3)上海宏力半导体制造有限公司-18-
(4)Intel公司-19-
(5)中芯国际-22-
六、半导体硅行业的主要技术指标-23-
一.半导体硅行业综述
半导体硅行业定义
半导体硅行业是生产以含硅矿石为原料,生产质量符合半导体器件要求的硅材料和分立器件的新兴产业。
以硅材料为主的半导体材料已是信息产业最重要的基础功能材料,是半导体集成电路和光伏太阳能电池的主要原材料,是信息和新能源产业的基础。
半导体硅行业产品类别
半导体材料分为多晶硅,单晶硅,硅外延片和非晶硅,浇注多晶硅,溅射非晶硅和淀积等。
由于它优良的性能,使它在射线探测器,整流器,IC,硅光电池,传感器等各类电子器件中占有极为重要的地位。
半导体硅晶圆全球供货量与市场规模
2008年,超过150家公司生产用于电子行业和光伏行业的高纯多晶硅料。
在总共7万吨的多晶硅料中有64%来自于世界前五大多晶硅厂商,他们分别是:
Hemlock(美国)、MEMC(在美国和意大利各有一个工厂)、REC(在美国有两个工厂)、Tokuyama(日本)、Wacker(德国)。
2008年,Hemlock生产了15,000吨多晶硅料,占全球总产量的22%;Wacker生产了11,900吨多晶硅料,占全球总产量的17%;REC生产了6,200吨多晶硅料,占全球总产量的9%;Tokuyama生产了5,900吨多晶硅料,占全球总产量的8%;MEMC生产了5,600吨多晶硅料,占全球总产量的8%。
2009年,上述前五大多晶硅厂商的产量占全球产量的比重下降为57%,其中:
Hemlock生产了19,500吨多晶硅料,占全球总产量的21%;Wacker生产了14,700吨多晶硅料,占全球总产量的15%;REC生产了8,000吨多晶硅料,占全球总产量的8%;Tokuyama生产了6,100吨多晶硅料,占全球总产量的6%;MEMC生产了6,000吨多晶硅料,占全球总产量的6%。
另外,OCI(DCChemical)生产了8,500吨多晶硅料。
表1全球前五大多晶硅厂商产量占全球产量比重
Hemlock
REC
Tokuyama
MEMC
Wacker
总计
2008年
22%(15000t)
9%(6200t)
8%(5900)
8%(5600)
17%(11900t)
64%
2009年
21%(19500t)
8%(8000t)
6%(6100t)
6%(6000t)
15%(14700t)
57%
表2全球半导体硅片市场规模
年份
2003
2004
2005
2006
销售额(亿美元)
58
73
79
100
产量(亿平方平方英寸)
51.49
62.63
66.45
79.96
其中:
抛光片
38.21
46.57
49.76
59.21
外延片
11.11
13.36
14.44
18.21
非抛光片
2.26
2.42
2.25
2.54
图1.全球各尺寸硅片占全球市场比例
二、国外主要国家地区半导体硅行业发展
美国硅产业发展状况
美国是半导体技术的发源地.半导体发展的原始目的主要在于支持国防业和宇航业,确保美国国防部能获得最先进的武器系统和宇航局拥有最精密的操作控制设备。
由于这两个行业是半导体产品的主要需求者,从而决定了半导体行业发展的最初方向和性质。
事实表明,美国国防部的采购对美国半导体业的早期发展具有决定性的影响,为其后来长期处于世界领先地位奠定了坚实基础。
但20世纪80年代美国作为半导体的主要生产商在全球的位次大幅度下降,这样的衰退被很多美国人认为是对国家军事安全和经济的严重威胁,不少人将其归咎于美国政府微电子产业的政策方向。
为了应对这种状况,除美国政府继续以巨大的国防支出来资助半导体业的研发外,1987年美国半导体协会成立。
美国政府亦在贸易领域出台了一系列政策以支持其半导体产业的发展,如1986年美国政府与日本签定了《半导体协定》,原因是美国宣称日本生产商以超低价格向美国倾销芯片并限制美商进入日本国内市场。
双方最初签定的公约于1991年到期后,美国政府又就该协定在下一个五年中的实施问题与日本政府磋商。
而这次谈判的重点则是要求日本市场对美国半导体生产商敞开大门。
然而必须指出的是美国政府因从国防安全角度出发一直严格控制其尖端核心半导体设备的出口。
随着时代的发展,半导体技术的广泛渗透性所造成的日益扩大的国际市场不是由哪几家企业或哪几个国家可以全部垄断的。
美国政府较为严格的出口限制势必影响到美国半导体生产商在国际市场上的竞争力。
日本硅产业发展状况
在日本,半导体产业政策的重心是半导体在工业和消费领域中的应用。
在日本半导体业发展中,为全面扭转最初其技术依附于欧美的弱势地位, 日本的MITI发挥了强大的引导作用,为日本半导体企业的有序竞争构建了有效框架。
分析其政策沿革,演变过程大体上经历了以下几个阶段。
﹁是《电子工业振兴临时措施法》(简称"电振法")于1957年制定。
其颁布实施有效地促进了日本企业在学习美国先进技术的基础上,积极发展本国的半导体产业。
二是《特定电子工业及特定机械工业振兴临时措施法》于1971年制定。
该法进一步秉承了"电振法"的宗旨,强化了发展以半导体为代表的电子产业的力度。
该法的实施成功地帮助日本企业通过加强自身研发、生产能力,有效地抵御了欧美半导体厂商的冲击,进而使日本半导体制品不断走向世界。
三是《特定机械情报产业振兴临时措施法》在1978年制定(于1985年失效)。
该法进一步加强了以半导体为核心的信息产业的发展。
上述三部专业法规在总体上加强了日本企业的竞争力。
此后日本没有颁布针对以半导体为基础的电子、信息产业的专门法规,而是改为通过综合性法规在整体上推动包含半导体在内的高新技术的发展,其中较为重要的是于1995年出台的《科学技术基本法》。
MITI还通过限制外商在日本半导体产业的投资和要求通过直接购买方式来获取技术从而避免了日本在技术上受到他国的控制和支配。
直到20世纪70年代末,日本政府一直奉行着严厉的产业保护政策,包括进行严格的进口管制。
对于外国企业在半导体领域的对日投资,日本政府也一直采取严格的审批制度,并附以禁止设立独资企业、外国企业的所有专利技术需向合资公司公开等苛刻条件,而这些措施直到1975年才被放宽。
之后,日本政府的政策稍微有所放松,但日本在微电子竞争中拔得头筹的雄心壮志丝毫没有减弱。
非常明显的一个例子就是由MITI提议的大规模综合项目VLSI的实施。
这个由日本政府出资40%的项目使日本五大半导体公司在一起通过合作共同研发更复杂先进的新一代技术产品。
另外,日本外贸组织JETO通过其在全球55个以上国家所设有的分支机构为日本半导体生产商提供有关行业的最新资讯,有力的促进了科技信息的沟通与传播。
同时在融资上,日本政府主要利用国家开发银行为半导体企业提供低利贷款,使企业借贷利率接近于零,这与美国同时期市场利率4%-5%相比较,可谓是具有极大优势。
韩国硅产业发展状况
韩国相比美、日,韩国政府对半导体产业的参与力度似乎更大了一些。
韩国政府通过多种渠道去培养和促使韩国大企业进入半导体领域。
1976年政府成立了韩国电子技术学院(KIET),其主要职责是“计划与协调半导体R&D、进口、吸收和传播国外技术,为韩国企业提供技术支持,进行市场调研”。
1982年,“长期半导体产业促进计划”宣告启动,韩国政府为四大主要半导体企业提供了大量的财政、税收优惠。
1986年,韩国政府制订了半导体信息技术开发方向的投资计划,每年向半导体产业投资近亿美元。
“政策经济”的结果是韩国半导体市场的发展相当令人鼓舞。
在欧、美地区双双衰退的情况下,韩国半导体产业2002年产值反而从95.8亿美元增至112亿美元,同比增长了17%。
众所周知,韩国半导体产业高度集中于存储器领域,由于经营记忆体的财团背后有着政府力量的强力支撑,因此虽然目前市场在供给过剩的压力下利润已渐趋稀薄,但三星、南亚科技等韩国企业凭借其规模效益,仍成为全球少数获利的存储器厂商。
欧洲硅产业发展状况
欧洲继美国和亚洲之后,第三大半导体生产基地当数欧洲。
西欧的半导体产业政策的演变可大致分为三个阶段:
第一阶段是1965年前,除政府对与国防相关的R&D进行投资和在政府采购中偏向于本国生产商外,基本上不存在政府对半导体业发展的干预行为;第二阶段,1965年至1975年,欧洲政府非常重视计算机行业,对半导体的科研给予了一些激励措施,但政府的参与仍有相当的局限性;第三阶段,自1975年之后,欧洲各国政府逐渐加大了对半导体产业的支持力度,政策重心更集中于信息技术(包括微电子方面)。
进入80年代后,欧洲各国政府积极推动半导体产业重点企业的合作与发展,例如ESPRIT和JESSI项目。
其中,后者耗资4亿美元,主要致力于开发先进的微芯片技术。
此外,西欧各国政府还联合向非欧洲的半导体制造商施压,要求他们不能仅仅是在欧洲进行加工组装业务,而是更多的设立设计与技术部门。
其目标则是希望通过一系列措施,能加速欧洲半导体的技术创新,鼓励欧洲内部各国半导体企业间的交流与联系,从而在一定程度上保护欧洲本土的半导体核心技术以及生产竞争力。
欧盟委员会也进一步加强了保护其半导体工业的力度。
1990年欧盟与日本政府签署了一个自愿协议,规定了日本生产的标准存储器片在欧洲共同市场上的最低售价。
此外,欧盟委员会还向韩国半导体商采取了反倾销措施。
原因是韩国倾销的芯片价格大大低于欧盟的可接受价格。
1997年,最低售价又被再次强加到日本和韩国的14个半导体芯片制造商身上。
2003年欧盟在判定韩国政府不公平地向芯片厂商现代半导体公司提供补贴后随即决定向现代半导体公司的内存芯片征收34.8%的进口关税。
三、中国半导体硅行业发展现状
半导体硅材料产业政策解读
(1)新材料产业列为国家新兴战略性产业之一
2009年11月.温总理发表《让科技引领中国可持续发展》的长篇报告。
报告明确将新材料产业列为国家新兴战略性产业之一,要求尽快形成具有世界先进水平的新材料与绿色制造产业体系。
2010年.中国经济可能重新进入稳定期,新材料行业作为在国民经济中发挥重要基础性和先导性作用的高技术产业,发展潜力巨大。
2000年国务院颁布的《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》中规定,如果投资建立一个半导体产业,国家要跟进投资,如果申请银行贷款,国家将补贴1%到5%的利率。
我国制订比其他国家更具吸引力的政策,从而吸引更多投资和技术进入这一国家战略产业。
(2)新材料产业振兴中的硅产业重要性
2010年硅材料市场跟随下游行业出现了全面复苏,国家战略型新兴产业振兴规划的推出,半导体硅材料作为电子材料中的重要一员也越来越受到关注。
材料是社会进步的物质基础和先导,对国民经济和国防建设起着关键的支撑作用。
新材料是高技术领域的重要组成部分,与信息、生命、能源并称为现代文明和社会发展的四大支柱。
加强新材料的开发,对推动高新技术产业发展、促进传统产业升级换代和增强综合国力,具有重要的意义。
半导体工业(尤其是集成电路工业)是信息产业的基础和核心,是国民经济现代化与信息化建设的先导与支柱产业,是改造和提升传统产业及众多高新技术产业的核心技术。
随着我国电子信息产业的迅猛发展,我国已成为全球最大的半导体市场、最大的半导体芯片市场。
从发展趋势来看,中国将很快成为全球最大的半导体制造中心。
硅材料是电子信息产业、半导体工业的主要物质基础。
在有限资源和环保要求双重制约下,我国在21世纪面临着经济和社会可持续发展的重大挑战,逐步优化能源结构、提高能源效率、发展新能源和可再生能源已成为我国可持续发展的重要内容。
当下,许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式,而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。
随着煤炭石油天然气等化石能源的短缺,太阳能可再生能源的的市场迅速扩大,随之硅材料市场将越来越广阔。
光伏产业的兴起,也给硅材料产业提供了很好的发展机遇。
当前半导体市场现产品也正在向消费市场转化。
MP3、手机、数码相机及个人电脑将成为主流市场。
半导体硅硅材料产业正向亚洲发展中国家转移。
这对于中国来说,既是机遇,也是挑战。
(3)出口退税的调整给半导体硅材料企业的影响
2000年6月,为鼓励我国发展软件及半导体产业,国家出台了18号文件,该文件的全称为《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,这项政策曾经使得数家软件及半导体企业获益,而据悉为了适应时代发展,在即将出台的新政策中,18号文件中的第41条和48条中增值税退税政策方面“即征即退”的规定:
国内设计、国外加工再进口的集成电路产品增值税退税政策已经去掉,但出口退税政策仍然存在。
“在国内能享受到税收优惠政策的芯片企业其实不多,我们希望有新的退税政策出台使更多的芯片企业受惠。
”在各国芯片业发展史上,政府都充当着重要的角色,扶持政策对芯片企业很重要。
我们认为18号文件曾经起到过巨大的作用,但它毕竟只是个阶段性的文件,内容也不完整和全面,它的指导性一直到2010年才能结束。
新政策必须在此基础上形成完善、全面并且和各方面政策相适应的政策,涵盖了原有政策,才能使原18号文件随时间期限的到来自然终结。
”
目前,进口多晶硅的关税税率为2%,而进口硅片是免税的。
自2007年7月1日起,硅片出口退税由13%降到5%。
中国硅材料产业发展现状
经过20年的发展和积累,特别是近年来我国电子信息产业的高速发展,半导体产业在我国经济、国防建设中的重要地位,以及加快发展的必要性,已基本形成共识。
应该说,我国已经在多方面具备了硅产业大发展所必须的条件。
首先是经过多年的引进和国家大规模投资,已形成一定产业基础,初步形成从设计、前工序到后封装的产业轮廓。
广义电子产业布局呈现向京津地区、华东地区和深穗地区集中的态势,已经形成了几个区域性半导体产业群落。
这对信息知识的交流,技术的扩散,新机会的创造,以及吸引海外高级人才、都十分重要。
技术引进和国内科研工作的长期积累,也具备了自主研发的基础。
“909”工程初步成功,说明投资机制有了巨大进步,直接鼓励了外商投资中国大陆的热情。
尤其在通讯领域,国内以企业为主导的研发机制取得了可喜发展。
其次,国内投资环境大幅度改善。
尤其是沿海经济发达地区,市场经济初见轮廓,法制和政策环境日益改善,人才和资金集中,信息基础设施完备,各种类型的民营企业已开始显现其经营管理能力,已有问鼎高效益高风险的微电子领域的苗头,各种类型的设计公司正在兴起。
近两年来,海外半导体产业界已经对我国大陆的半导体业投资环境表示了极大兴趣。
外(台)商对大陆的半导体投资热,虽然并不能使我们在短期内掌握技术市场控制权(甚至可能对我人才产生逆向吸附作用),但有助于形成、壮大产业群,有助于冲破西方设备、技术封锁。
长远看是利大于弊。
人才优势。
国内软件人才潜力巨大,而软件设计和芯片设计是相通的。
这是集成电路设计业的有力后盾。
再次是随着国内电子产品制造业的飞速发展,半导体产业市场潜力巨大。
1990年代,我国电子产品制造业产值年均增长速度约27%,1999年为4300亿元人民币,2000年达5800亿(总产值1万亿)。
其中,PC机和外部设备年增率平均40%以上,某些产品的产量已名列世界前茅;互联网用户和网络业务的年增率超过300%;公用固定通讯交换设备平均每年新增2000万线,预计2005年总量将超过3亿线;手机用户数每年增长1500-2000万户,2001年已突破1亿户。
各类IC卡的需求量也猛增。
据信息产业部预计,我国电子产品制造业未来5年平均增长率将超过15%(一般电子工业增长率比GDP增长率高1倍)。
表32002-2005中国硅单晶历年产量
年份
2002
2003
2004
2005
直拉(半导体)/t
308
331
499
692
区熔(半导体)/t
58
56
61
71
太阳能/t
403
731
1164
1950
总产量/t
769
1118
1725
2715
数据来源:
中国电子行业协会2007-9-4中国电子刊
表42006年我国半导体硅片市场对各种尺寸硅片的需求
尺寸/英寸
3
4
5
6
8
12
合计
半导体需求量/亿英寸2
0.55
0.75
0.36
0.91
1.64
0.07
4.28
所占百分比/%
12.85
17.52
8.41
21.25
38.32
1.64
100
中国半导体硅材料产业发展中存在的问题
(1)技术落后阻碍半导体行业发展。
我国半导体产业处于较快成长期,4,5,6英寸硅片产业已经能满足0.5~0.35微米工艺要求,但高端硅片如8和12英寸硅片由于技术落后,绝大部分仍旧需依赖进口,产量远不能满足国内市场要求。
原材料价格普遍上涨,用户仍需要求降价,导致我国半导体硅片生产企业的效益普遍不高。
(2)投资过热。
当前我国多晶硅投资过热。
据不完全统计,国内已上马和筹建的单晶硅项目产量以达5万吨,预计投放资金达400亿元以上。
(3)缺乏高端人才与创新力。
目前我国发展半导体产业最缺乏的就是人才,既包括技术人员,也包括半导体企业有经验的中高阶主管。
由于以企业为主体的技术创新意识和体系建立滞后于经济发展步伐,使得我国半导体硅材料生产制造领域缺乏自主创新能力,关键技术受制于人,从而严重制约了我国半导体硅材料生产制造向高端技术、高端品牌的发展。
我们应学习马来西亚等东南亚国家的发展经验,制定高工资、低(零)个人所得税的人才吸引政策,吸引海外半导体设计、制造、管理专家来华工作。
对少数高科技设计人员和工艺技术人员采取高薪聘任,甚至给予更优惠的待遇,比如可持有企业股份等。
同时决不可忽视对技术人才的培养,为基层作业员、技工、工程师提供较好的专业素质培训,这对一个以生产为导向的半导体企业来说也是至关重要的。
(4)国外在高端技术方面的封锁及控制。
半导体产品平均3年更新一代,加工技术也随之升级,所以,半导体支撑产业——制造设备、测试仪器和原材料是产业升级的关键,其中设备更是产业的要害和咽喉。
掌握了制造设备的创新能力才算到达了行业的制高点。
在国际半导体界,关键设备的研制能力完全被美日欧洲企业所控制。
韩、台、新加坡尽管芯片制造能力(主要是工艺)很强,但也没有开发关键设备的能力,基本依赖进口。
当前,鉴于设备投资已达天文数字、并且还在按几何级数递增,国际半导体界开始走联合研制的道路(如SEMATECH,IMEC),但我国在制造技术方面还是“幼儿园”水平,故没有真正进入这些国际组织。
长期以来,我们在半导体领域的引进,受到来自西方的严格封锁、限制或遏制。
欧美对中国的技术封锁形成的合力对产业的深刻、长远影响。
以美国为首的西方国家在技术上封锁、控制中国,这对中国硅材料产业的技术升级、产业结构调整带来负面影响。
如果一方面产业根基不断遭受侵蚀,而另一方面产业技术升级和结构调整难以获得突破的话,那么中国硅材料产业面对的只能是产业空心化。
(5)产业转移的影响
多年来,中国一直提倡东中西部的产业梯度转移,但从现实看,沿海加工工业向中西部地区转移的趋向并不明显,相反更多的是转向其他新兴经济体。
南美、非洲、东北亚、东欧的一些新兴国家,正在把中国近30年发展电子信息产业的模式拿过去,承接产业链中低端。
这些国家利用其市场、人力、政策和区位优势,对我产业形成强大的竞争压力,而跨国IT巨头将是产业转移的主导力量。
因此可以基本判断,如果第四次产业转移加速转向其他新兴国家,则将极大的侵蚀中国电子信息产业的根基从而极大影响到我国硅材料产业的发展。
中国半导体硅材料产业未来发展趋势
2010年,对中国电子信息产业而言,是站在一个重要历史转折点的起点上,将面对复杂而紧迫的产业形势,将遭遇因全球科技创新而带来的几十年来难得的跨越式发展机遇,更得面对近三十产业发展顽疾不改,而逐步凸显出来的巨大挑战。
从国际看,2010年世界经济开始复苏,整体形势总体将好于2009年,但经济复苏的基础仍比较脆弱,对外需的提振作用有限,特别是世界经济再平衡过程是以年度为单位的漫长过程。
从国内看,明年中央将继续实施积极的财政政策和适度宽松的货币政策,一揽子计划还将进一步落实和完善,扩大内需和改善民生的政策效应将继续发挥。
内需仍将成为推动产业增长的重要驱动力量。
产业的希望在于科技创新和新兴战略性产业崛起。
为应对国际金融危机的中长期影响,欧美日发达国家,均将科技创新作为战略举措,大力发展新能源、新材料、电子信息、节能环保等新兴产业,抢占未来科技和产业发展的制高点。
美国提出,将研发的投入提高到GDP的3%这一历史最高水平,力图在新能源、基础科学、干细胞研究和航天等领域取得突破。
欧盟宣布到2013年以前,将投资1050亿欧元发展绿色经济,保持在绿色技术领域的世界领先地位。
硅材料产业在绿色、低碳经济中的基础性作用,决定了其必将成为全球新一轮产业竞争的焦点。
我国半导体硅行业只有不断通过技术进步来实现产品结构的优化和高端化,注重质量,减小能耗,重视综合利用,这样才能在竞争中占据稳固的市场地位,适应行业需求的发展趋势,通过企业增强自主创新能力,提高半导体硅材料产业的核心竞争力,已成为行业发展的当务之急。
四、人才要求标准
生产管理类岗位
基本要求:
(1)英文口语良好,具有沟通协调能力和团队协作精神。
(2)具有较强的管理能力,能够统筹、协调安排生产各方面的事务。
(3)工作认真负责,细心创新。
(4)熟悉IC制造的工艺和流程。
能够随时处理生产过程中出现的各种技术问题,有一定的质量管理知识。
岗位
一线工作员
生产主管
工段长
生产经理
运营总监
副总经理
资历
0—3年
3—5年
5年左右
5年以上
6年以上
8年以上
月薪RMB
2000以上
2000—6000元
0.8—1.5万元
1.5—2.5万元
2.5—4万元
3.5—8万元
研发设计类岗位
基本要求:
(1)英文口语良好,具有沟通协调能力和团队协作精神。
(2)具有较强的学习创新能力。
(3)具有较强的动手能力。
(4)具有较好知识储备。
(5)具备过硬的工艺知识。
(6)熟练EDA软
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