有研硅股:自主创新提升硅材料竞争力 |
有研半导体材料股份有限公司(简称有研硅股)是由北京有色金属研究总院(有研总院)独家发起于1999年2月上市的股份公司,是我国具有国际先进水平的半导体材料研究、开发、生产基地,是国内生产半导体材料的骨干企业。主要从事硅及相关半导体材料的研究、开发、生产与经营。公司目前拥有一条4英寸-5英寸晶片加工生产线,一条6英寸-8英寸晶片加工生产线及一条12英寸晶片加工中试线。与国内同行相比,公司产品的国内市场占有率位居首位,是国内唯一能够生产直径8英寸、12英寸硅片的企业。
敢于冲击国际先进水平
开发12英寸硅单晶抛光片
进入21世纪以来,国际集成电路制造技术进入了新一轮的快速发展时期,0.13微米-0.10微米直径12英寸集成电路技术开始进入市场,对直径12英寸硅片的需求也由技术研发转变为现实的市场需求。为适应国际半导体产业的发展,他们于“十五”初期建议并承担了国家重点科技发展项目“直径12英寸硅单晶抛光片研制”课题(简称“12英寸硅片项目”)。在科技部和北京市政府的共同支持下,科技人员攻克了大直径硅单晶生长、大直径硅片加工、分析检测等一系列技术难关,开发成功全套生产工艺,申请专利25项,并建成了我国第一条月产1万片直径12英寸硅单晶抛光片中试生产线。
在不到5年时间里,他们走过了从大直径单晶生长到抛光片成品的近30道关键工序的技术方案设计、设备选型、工艺研究的全过程;跨越了从关键技术研究向连续化生产的中试生产线导入的转变;经历了从研究开发样品到批量生产产品的客户检测和供货评估的艰难历程,实现了我国直径12英寸硅单晶抛光片生产零的突破,为我国高端集成电路材料技术和产业发展奠定了基础。
市场是科技成果最好的试金石,12英寸硅片项目的市场开拓与技术开发几乎同时开始。他们先后与我国台湾、美国、欧洲等IC企业广泛接触,洽谈12英寸硅片的评估及供货事宜。2004年9月中芯国际Fab4(300mm,110nm-90nm)在北京建成投产,开启了国内市场大门。他们抓住这一难得机遇,坚持按照客户的具体要求,调整产品技术参数,加强运行管理和产品服务。目前,T/M片产品已通过中芯国际的应用评估,并签署了每年5万片供货意向,直径12英寸硅片中试生产线TS16949质量体系认证工作也正在进行当中。
直径12英寸硅单晶片制备技术的突破,使我国在0.13微米-0.10微米集成电路技术用硅衬底材料制备技术方面赶上国际水平,完善本地化高端集成电路产业链,提升我国集成电路产业综合竞争力。目前,国际集成电路规模化生产已经开始采用65纳米技术,纳米尺度的高端集成电路对硅材料提出了更高的要求。“十一五”期间,他们将加快12英寸硅单晶片规模化产业建设,实现我国12英寸集成电路用硅材料本地化批量供应。同时,瞄准65纳米-45纳米集成电路技术需求,继续推进12英寸硅片制备技术升级。
加快关键技术应用转化
发掘科技成果辐射作用
大直径单晶生长技术是12英寸硅片项目所形成的成套关键技术之一。他们在国际上率先创新性地利用8英寸硅单晶标准炉型研制生产直径12英寸硅单晶,形成了一整套热场模拟与控制、热场配置、籽晶夹持、大尺寸单晶保护、晶体生长控制等系列技术。在国际硅材料界引起了广泛关注。依托该项目形成的大直径单晶生长热场设计、拉晶控制等技术与国内相关单位合作研制成功了直径12英寸硅单晶生长装置,为我国硅材料装备制造业技术进步和产业发展迈出关键一步。
常抓技术革新和技术改造,提高成品率、降低生产成本、做强常规尺寸硅片产品。围绕常规产品的提高生产效率、降低生产成本、改进质量控制方面的技术革新也是公司常抓不懈的措施。近五年来,公司每年用于技术革新和技术改造的研发投入占公司销售收入一直保持在10%以上。
2002年初,公司根据市场信息果断决策利用自有资金和银行贷款,在原直径6英寸-8英寸轻掺硅单晶抛光片生产线基础上,开发重掺砷硅单晶片制备技术。经过1年的努力,开发成功了从重掺As硅单晶生长到硅抛光片加工和检测具有自主知识产权的整套技术,申请专利12项,成功实现了产品转型,并在北京顺义开发区建成国内最大、技术水平最高的重掺硅单晶生产基地。2004年2月,“6英寸重掺砷硅单晶及抛光片”技术通过中国有色金属工业协会组织的科学成果鉴定。同年获北京市科学技术一等奖,2005年获国家科技进步二等奖。在国内硅片加工业中,公司率先选用线切割技术,并投入大量费用与国内相关企业共同研发试用国内配套材料、化学试剂、石英石墨材料、净化材料等,扶植了国内配套材料业成长,并为公司硅片生产线降低生产成本奠定了基础。
持续不断的努力使公司6英寸重掺As硅衬底片大批量进入国际一流功率器件制造公司,使得该产品具备了与国际一流硅片供应商竞争的能力,进入国际市场主流的6英寸硅片产品市场,使我国的硅材料第一次在真正意义上进入国际市场的半导体产业链,也提升了有研硅股自身的国际竞争力和影响力。2005年国际半导体设备和材料协会(SEMI)将有研硅股列入了世界十大硅片制造商之内。直径6英寸硅片产品也有力地满足了国内用户的需求,公司与包括尚华、士兰、华润等公司保持了长期稳定的供货关系,在国内6英寸市场中占有30%以上的市场份额。
继续加强技术创新
推进12英寸硅片规模化生产
国际主流生产技术为0.18微米-0.35微米,先进生产技术为0.13微米-0.09微米。按照国际半导体产业发展路线图预测,2010年将采用45纳米技术,2016年和2018年将分别发展到22纳米和18纳米,目前研究热点集中在开发65纳米成套技术和探索45-32纳米关键技术。进入90纳米后,芯片性能的提高将更多地依赖关键材料技术进步所带来的优越性能。有研硅股将在目前月产1万片0.13-0.10微米集成电路用硅片中试生产能力基础上进行规模化生产线建设,并将技术水平提升至满足90纳米集成电路生产要求,以130/100/90nm系列12英寸产品满足部分国内市场需求。
有研硅股的发展离不开各级政府部门、各用户单位、各供应商的厚爱。在业界同仁支持和帮助下,公司已经形成了一套技术创新与产业建设协同发展、产品开发与市场开拓并行开展的机制,锻炼造就了一支特别能打硬仗的队伍。公司将一如既往地坚持技术创新、产品创新和管理创新,做强做大半导体级硅材料主业,努力成为我国半导体产业发展坚实的支撑者,为我国半导体产业发展做出应有的贡献。 |
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