来源: 公开资料、巨潮资讯网、企业招股说明书、沪硅产业2020 年半年度报告 时间:2021-11-09 10:37:35
一、核心技术与研发进展
1. 核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
(1)主要核心技术
半导体硅片制造的技术重点包括硅片纯度、氧含量、表面颗粒、晶体缺陷、表面/体金属含量、翘曲度、平整度、外延层电阻率均匀性、外延层厚度均匀性、键合空洞等参数的控制,以生产出高纯度、低杂质含量、高平坦度且具有特定电学性能的半导体硅片。
公司经过多年的持续研发和生产实践,已掌握了包含 300mm 半导体硅片、200mm 及以下半导体硅片(含 SOI)在内的半导体硅片生产的整套核心技术,具体包括单晶生长技术、切割技术、化学腐蚀技术、研磨技术、抛光技术、清洗技术、外延技术、SOI 技术与量测技术。
(2)公司技术先进性
以最核心的单晶生长技术为例,公司拥有直拉单晶(Czochralski,CZ 法)和磁场直拉(Magnetic-field-appliedCzochralski,MCZ 法)单晶生长技术,能够实现低微缺陷单晶生长。对半导体级硅片规模制造而言,最具挑战的是晶体生长过程中各种晶体微缺陷(如原生晶体缺陷、氧沉淀、位错等)以及微缺陷相互作用的控制。公司的单晶生长技术可以有效的控制晶体的微缺陷密度,提高晶体质量以满足各技术节点对硅片的技术要求;有效的控制晶体中的杂质含量,特别是氧、碳含量;并最大程度降低对操作工人的依赖,保证拉制晶体质量的重复性、稳定性和一致性;同时提高产出良率,降低单晶生长成本。
SOI 硅片是差异化、功能性集成电路衬底材料,其全介质隔离特征能够实现全新的、不同于抛光片和外延片的器件设计,从而达到抗辐射、高速、低功耗的技术效果。SOI 硅片制造方法主要包括 SIMOX 技术、Bonding 技术、Simbond 技术以及 SmartCutTM 生产技术。公司目前已经全面掌握了上述各 SOI 技术,能够采用不同 SOI 技术规模化生产面向汽车电子、传感器、射频器件、功率器件等应用的 200mm 及以下全系列 SOI 硅片,提供全方位 SOI 解决方案。报告期内,公司针对技术发展的趋势和下游客户的要求,一方面不断提升公司产品的主要技术参数,不断向更先进技术节点的指标要求靠近。另一方面,针对客户的多元化技术要求,公司持续在生产制造工艺上进行适应性的改进和调整。
2. 报告期内获得的研发成果
报告期内,公司针对核心技术的研发和产品认证持续展开,针对更先进节点的研发、中试按计划进行,对于已掌握的技术节点也持续进行不同产品的开发。具体获得的研发和认证成果如下:截止报告期末,公司 300mm 硅片已获得客户认证的产品规格累计超过 50 种;已实现了 28nm以上所有节点的产品认证以及 64 层 3DNAND 产品验证;目前正在认证或研发过程中的产品规格超过 30 种,包括应用于 14nm 逻辑芯片、19nmDRAM 芯片及 128 层 3D NAND 产品等。公司 200mm 及以下半导体硅片(含 SOI 硅片)累计已通过认证的产品规格超过 550 种,并有新的产品规格正在开发或认证过程中。
报告期内核心竞争力分析 (一) 核心竞争力分析
(1)技术与研发优势
公司主要产品为 300mm 和 200mm 及以下尺寸(含 SOI 硅片)的半导体硅片,经过多年的持续研发和生产实践,公司形成了深厚的技术积累。公司目前掌握了直拉单晶生长、磁场直拉单晶生长、热场模拟和设计、大直径硅锭线切割、高精度滚圆、高效低应力线切割、化学腐蚀、双面研磨、边缘研磨、双面抛光、单面抛光、边缘抛光、硅片清洗、外延、SIMOX、Bonding、Simbond、SmartCutTM 生产技术等半导体硅片制造的关键技术。截至报告期末,公司累计承担 7 项国家级重大专项项目,技术水平和科技创新能力国内领先,形成了以单晶生长、抛光、外延生长、SOI 技术、污染控制、表面平整、缺陷控制、热处理体系为代表的核心知识产权体系。公司控股子公司在技术创新方面曾荣获国家科学技术进步一等奖、上海市科学技术进步一等奖、中国科学院杰出科技成就奖等荣誉。
(2)管理团队与人才优势
公司鼓励创新和研发工作,高度重视技术研发团队建设。公司自设立以来持续引进全球半导体硅片行业高端人才,经过多年的积累,公司拥有了一支国际化、专业化的管理和技术研发团队。
(3)客户认证优势
芯片制造企业对各类原材料的质量有着严苛的要求,对供应商的选择非常慎重。进入芯片制造企业的供应商名单具有较高的壁垒。半导体硅片企业的产品进入芯片制造企业的供应链需要经历较长的时间,其对于一个新供应商的认证周期至少需要 9-18 个月。公司部分产品目前已经通过认证并成为台积电、中芯国际、华虹宏力、华力微电子、长江存储、武汉新芯、华润微等知名半导体制造企业的供应商。
(4)产品布局优势
公司半导体硅片产品从尺寸上涵盖 300mm 和 200mm 及以下规格,从制造工艺上包含了抛光片、外延片以及 SOI 硅片等类别,实现了半导体硅片产品较为全面的布局。
(5)全球化布局优势
半导体行业是一个全球化的行业,半导体硅片行业上游原材料供应商、下游芯片制造企业广泛分布于欧洲、亚洲、北美等多个地区。公司子公司 Okmetic 主要生产经营地在欧洲,子公司新傲科技、上海新昇主要生产经营地在中国大陆,公司在欧洲、美洲、亚洲均建立了销售团队。公司将进一步利用全球化布局优势,加强国际合作,进一步开拓国际市场。