g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Yarı iletken malzemeler hakkında ayrıntılı rapor: silikon yonga plakası yatırımı koleksiyonu

Raporu almak için, lütfen Future Think Tank www.vzkoo.com'da oturum açın.

1. Silikon plaka: yarı iletken yapının temel taşı

1.1. Silikon plaka: yarı iletken yapının temel taşı

Silikon gofretler hammadde olarak silikondan yapılır, tek kristal çekilerek silikon çubuklar haline getirilir ve daha sonra kesilir. Silikon atomlarının en dış tabakasındaki elektron sayısı 4 ve atom numarası orta olduğundan, silikonun kendine has kimyasal özellikleri vardır. Silikon plakaların esas olarak kimya, fotovoltaik, elektronik ve diğer alanlarda kullanılması silikonun bu özelliğinden dolayıdır. Özellikle elektronik alanında, silikon malzemenin temel özelliklerinin iletkenler ve izolatörler arasında kullanılması, modern endüstrinin "petrol" yongalarının üretiminde kullanılmasıdır. Fotovoltaik alanda, fotoelektrik etki prensibini kullanarak, fotonlar silikon atomları arasındaki kovalent bağı değiştirebilir, böylece güneş enerjisi üretiminin uygulanmasını sağlayabilir. Ayrıca yerkabuğundaki silikon oranı% 25,8'e ulaşır ve madencilik ve geri dönüşüm için daha uygun olduğundan fiyatı diğer malzemelere göre daha düşüktür Bu özellik silikonun uygulama aralığını daha da artırır.

Birim hücrelerin farklı düzenlemelerine göre tek kristal silikon ve polikristalin silisyum olarak ikiye ayrılabilir. Birim hücre, doğada bir kristal oluşturan en temel birimdir ve genellikle birkaç atomdan veya düzinelerce atomdan oluşan üç boyutlu bir yapıdır. Birim hücrenin şekli ve boyutu, uzamsal kafesin paralel yüzlü birimi ile aynıdır ve tüm kafesin tüm özellikleri korunur.

Monokristal silikonun birim hücre sıralama yöntemi düzenli ve düzenli bir sıralamadır. Bununla birlikte, polisilikon birim hücresinin sıralaması düzensiz ve düzensizdir. Üretim yöntemi olarak polikristalin silikon dökülerek oluşturulur.Silikon malzeme direkt olarak bir pota içerisine dökülerek eritilir ve daha sonra kalitatif olarak soğutulur, bu imalat yöntemiyle oluşturulan birim hücre düzensizdir. Tek kristal silikon, bir külçe oluşturmak için tek bir kristalin çekilmesi ile oluşturulur (Czochralski yöntemi) Silikon malzeme eritmek için bir potaya dökülür ve ardından çekirdek kristali yavaşça döndürülerek yukarı çekilir (tek kristali çekerek). Tek bir kristali çekme işlemi, nihayetinde tek bir kristal silikon çubuk oluşturmak için atomik yapıyı yeniden düzenleme işlemidir. Fiziksel özellikler açısından, iki tür silikonun özellikleri oldukça farklıdır. Elektriksel iletkenlik açısından, monokristal silikon, birim hücrelerin düzenli sıralanması nedeniyle güçlü elektrik iletkenliğine sahiptir; polikristalin silikon zayıf elektrik iletkenliğine sahiptir ve bazen elektrik iletmez. Fotoelektrik dönüşüm açısından, monokristalin silikonun dönüşüm verimliliği polikristalin silikonunkinden daha yüksektir Monokristalin silikonun fotoelektrik dönüşüm verimliliği genellikle yaklaşık% 17 ila% 25 ve polikristalin silikonun verimliliği% 15'in altındadır.

1.2. Fotovoltaik levhalar ve yarı iletken levhalar

Fotovoltaik silikon plaka; Silikonun fotovoltaik alanda fotoelektrik etkisi olduğu için, silikon levhaların çoğu güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için kullanılır. Fotovoltaik alandaki silikon levhalar için, monokristalin silikon hücreler genellikle köşeleri yuvarlatılmış kare şeklindedir ve rengi siyaha biraz yakın koyu mavidir. Polikristalin silikon hücreler genellikle kare şeklindedir, çoğunlukla mavi ve gri renklidir ve hafif desenlidir. Hücreler, monokristal silikon plakalar ve polikristal silikon plakalar olarak bölünmüştür Monokristal silikon hücrelerin fiyatı nispeten yüksektir ve fotoelektrik dönüşüm verimliliği nispeten yüksektir.

Fotovoltaik silikon levhaların yarı iletken silikon levhalara kıyasla saflık ve çarpılma açısından daha düşük gereksinimleri olduğundan, fotovoltaik silikon levhaların üretim süreci nispeten basittir. Örnek olarak monokristal silikon hücreyi ele alalım.İlk adım kare ve yuvarlak kesmektir.Monokristal çubuk wafer fabrikasında Czochralski yöntemi ile çekildikten sonra, monokristal silikon çubuk plaka boyut gereksinimlerine göre kare çubuklar halinde kesilir ve ardından kare çubuklar kesilir. Çubuğun dört köşesi bir valsli değirmen ile yuvarlatılmıştır. İkinci adım, esas olarak tek kristal kare çubuğun yüzey safsızlıklarını çıkarmak için asitle temizleme işlemidir. Üçüncü adım dilimlemedir, önce temizlenmiş kare çubuğu ve çalışma tahtasını yapıştırın. Daha sonra çalışma levhası dilimleme makinesine yerleştirilir ve belirlenen işlem parametrelerine göre kesilir.Kesim işlemi tamamlandıktan sonra tek kristal silikon gofret olur. Son olarak, monokristal silikon plaka temizlenir (genellikle ultrasonik temizleme ile) ve son olarak yüzey düzgünlüğü, direnç ve diğer parametreler gibi izlenir.

Yarı iletken silikon plaka: Yarı iletken silikon levhaların, genellikle kristal, şekil, boyut, saflık vb. Açısından fotovoltaik silikon levhalara göre daha yüksek gereksinimleri vardır. Fotovoltaik monokristal silikon levhalar iki türe ayrılır: monokristalin silikon ve polikristalin silikonun yaklaşık% 60'ını oluşturduğu polikristalin silikon. Bununla birlikte, yarı iletkenler için tek kristalli silikon gofretler, silikon gofretin her konumunun aynı elektriksel özellikleri için tüm tek kristal silikonu kullanır. Şekil ve boyut açısından, fotovoltaik için monokristal silikon levhalar, farklı boyutlarda 125 mm, 150 mm ve 156 mm kenar uzunlukları ile kare şeklindedir. Bununla birlikte, yarı iletkenler için tek kristal silikon gofretler yuvarlaktır ve silikon gofretlerin çapı, tek kristal silikondan daha büyük olan 150 mm (6 inç gofret), 200 mm (8 inç gofret) ve 300 mm'dir (12 inç gofret). Saflık açısından, fotovoltaik için monokristal silikon gofretlerin saflığı 4N-6N (% 99.99 -% 99.9999) arasında bir silikon içeriği gerektirir, ancak yarı iletkenler için monokristal silikon plakalar yaklaşık 9N (% 99.9999999) - 11N (% 99.999999999) arasındadır. Minimum saflık gereksinimi, fotovoltaik monokristal silikon levhaların 1000 katıdır. Görünüm açısından, yarı iletkenler için silikon levhaların yüzey düzgünlüğü, pürüzsüzlüğü ve temizliği fotovoltaik silikon levhalara göre daha yüksektir. Saflık bariyerleri, fotovoltaikler için monokristal silikon plakaların ve yarı iletkenler için monokristal silikon plakaların önündeki ana engellerdir.

1.3. Yarı İletken Gofret Teknolojisinin Geliştirme Yolu

1.3.1. Yaygın olarak kullanılan yarı iletken levhalar

Silikon levhaların gelişimi Moore Yasasının gelişimine bağlanabilir. Yarı iletken silikon levhalar yuvarlak olduğundan, yarı iletken silikon levhalar da "silikon levhalar" veya "levhalar" olarak adlandırılır. Gofret, yonga üretimi için "temel" dir.Tüm yongalar bu "temel" üzerinde üretilir. İmalat tamamlandıktan sonra, alt tabaka ayrı yongalar halinde kesilir ve ardından paketlenir ve test edilir. Yarı iletkenler için silikon levhaların geliştirilmesinde iki yönde geliştirilmiştir: boyut ve yapı.

Boyut açısından, silikon gofretlerin gelişim yolu küçükten büyüğe doğrudur; Entegre devre geliştirmenin ilk aşamalarında 0,75 inçlik gofretler kullanıldı. Daha sonra tek yonga maliyetini düşürmek için gofret alanı sürekli artırılarak tek gofret üzerindeki yonga sayısı artırıldı. 1965 civarında Moore Yasasının yürürlüğe girmesiyle, entegre devre teknolojisi ve silikon levhalar hızlı bir gelişme dönemini başlattı. Silikon gofret üretim teknolojisi gittikçe daha da ilerlemekte ve kademeli olarak 4 inç, 6 inç, 8 inç ve 12 inç gofretlere dönüşmektedir. 2001 yılında, Intel ve IBM ortaklaşa 12 inçlik bir yonga plakası üretim hattı geliştirdi. Şu anda, dünyanın yarı iletken gofretlerinin yaklaşık% 70'ini oluşturan 12 inçlik gofretlerin hakimiyeti altında ve gelecekte 18 inç (450 mm) gofretler için geliştirilecek. yuvarlak.

Yapı açısından, silikon levhaların gelişim yolu basitten karmaşığa doğrudur; Entegre devrelerin geliştirilmesinin başlangıcında, mantık yongaları için tek bir amaç vardı, ancak daha sonra mantık yongaları, güç aygıtları, analog yongalar, dijital-analog hibrit yongalar, flaş / Dram bellek yongaları, radyo frekansı yongaları gibi uygulama senaryoları genişlemeye devam etti. Farklı uygulama senaryoları, farklı silikon gofret formlarına yol açmıştır.

PW (Polish Wafer): Yaygın olarak kullanılan bir polisaj gofretidir. Silikon gofret fabrikası, silikon külçe elde etmek için tek kristali çektikten sonra, doğrudan kesildikten sonra elde edilen silikon gofret, pürüzsüzlük veya eğrilikte bazı kusurlara sahiptir, bu nedenle önce parlatılır. Bu yöntem aynı zamanda en ilkel silikon gofret işleme yöntemidir.

AW (Tavlı Gofret): Daha sonra proses teknolojisinin sürekli gelişmesiyle proses hattı genişliği küçülmeye devam etti ve cilalı gofretlerin eksiklikleri de ortaya çıktı.Örneğin silikon gofretin yüzeyi parlatma nedeniyle yerel atomik kafes kusurlarına neden olacak ve silikon gofretin yüzeyi oksijen içeriyor. Daha yüksek miktar vb. Bu problemi çözmek için tavlanmış gofretler geliştirildi Parlatıldıktan sonra gofretler yüksek sıcaklıkta tavlama için inert gazla (genellikle argon) doldurulmuş bir fırın tüpüne yerleştirildi. Bu, silikon gofretin cilalamanın neden olduğu yüzey kafes kusurlarını onarabilir ve ayrıca silikon yüzeydeki oksijen içeriğini azaltabilir.

EW (Epitaxy Wafer): Entegre devrelerin uygulama senaryoları artmaya devam ederken, silikon wafer fabrikaları tarafından üretilen standart silikon waferların elektriksel özellikleri artık belirli ürünlerin gereksinimlerini karşılayamamaktadır. Aynı zamanda, termal tavlama ile azaltılan kafes kusurları, gittikçe daha küçük hat genişlikleri talebini karşılayamaz. Bu, epitaksi tabakaya (Epitaxy wafer veya EPI Wafer) yol açtı. Normal epitaksiyel katman silikon bir filmdir. Bir silikon film tabakası oluşturmak için ince film biriktirme teknolojisi kullanan orijinal silikon yonga plakasına dayanmaktadır. Silikon epitakside, silikon substrat bir tohum kristal modu olarak bulunduğundan, yeni epitaksiyel katman silikon gofretin kristal yapısını kopyalayacaktır. Substrat silikon plaka tek kristal olduğundan, epitaksiyel katman da tek kristaldir. Bununla birlikte, cilalanmadığı için, büyüme tamamlandıktan sonra silikon gofret yüzeyindeki kristal kafes kusurları en aza indirilebilir.

Epitaksiyel teknolojinin odak noktası, epitaksiyel tabakanın kalınlığı ve tekdüzeliğini, özdirencin tekdüzeliğini, toplu metal kontrolünü, partikül kontrolünü, istifleme hataları, dislokasyonları ve diğer kusur kontrolünü içerir. Şirket, epitaksiyel reaksiyon sıcaklığını, epitaksiyel gazın akış hızını ve merkez ve kenarlardaki sıcaklık gradyanını optimize ederek en iyi epitaksiyel katman kalitesini elde etti. Şirket, farklı ürün ve teknoloji yükseltmelerinin ihtiyaçları nedeniyle, epitaksiyel tabakanın en iyi düzlüğünü, epitaksiyel tabakadaki en düşük metal safsızlıklarını ve en iyi kalınlığı elde etmek için epitaksiyel tabakanın kalınlığını substratın geometrisi ile etkili bir şekilde eşleştirmek için epitaksiyel işlemi sürekli olarak optimize eder Ve farklı özellikteki ürünlerin ihtiyaçlarını karşılamak için özdirenç tekdüzeliği.

Ek olarak, epitaksiyel yonga plakası, orijinal silikon gofretten farklı direnç, doping elemanları ve doping konsantrasyonuna sahip bir epitaksiyel katman oluşturabilir, bu da silikon gofretin elektriksel özelliklerini kontrol etmeyi kolaylaştırır. Örneğin, bir P-tipi silikon plaka üzerinde bir N-tipi epitaksiyel katman oluşturulabilir, böylece düşük konsantrasyonlu katkılı bir PN bağlantısı oluşturarak kırılma voltajını optimize edebilir ve sonraki yonga imalatında mandallama etkisini azaltabilir. Epitaksiyel tabakanın kalınlığı genellikle farklı kullanım senaryolarına göre değişir.Genel olarak, mantık çiplerinin kalınlığı yaklaşık 0.5 ila 5 mikrondur ve güç cihazlarının kalınlığı, yüksek gerilime dayanmaları gerektiğinden yaklaşık 50 ila 100 mikrondur.

1.3.2. İzolatör Üzerinde Silikon

SW (SOI Wafer): SOI'nin tam adı Silicon-On-Insulator (Silicon-On-Insulator) 'dir. SOI silikon, özellikle düşük substrat gürültüsü parametresinde küçük parazitik kapasitans, düşük kısa kanal etkisi, yüksek kalıtım yoğunluğu, hızlı hız, düşük güç tüketimi vb. Özelliklere sahip olduğundan, SOI silikon SOI silikon değildir. Genellikle RF ön uç çiplerinde kullanılır.

Yaygın olarak kullanılan sıradan cilalı silikon levhalar veya epitaksiyel silikon levhalar, silikon levhaların gürültü akımı girişimini çözemez. Entegre devre dört uçlu bir cihaz olduğu için, alt tabakaya bir voltaj bağlanması gerekir, böylece çip ve alt tabaka arasında bir akım yolu oluşturur ve gürültü akımı üretilir, böylece entegre devrenin özelliklerini etkiler. Özellikle radyo frekansı yongaları alanında, anahtarlama hızı daha hızlıdır ve substrat tarafından üretilen gürültü akımı, anahtarlama performansını ciddi şekilde etkileyecektir. Substrat gürültüsü sorununu çözmek için SOI silikon wafer teknolojisi icat edildi.

SOI silikon gofret üretmek için dört ana yöntem vardır: SIMOX teknolojisi, Bonding teknolojisi, Sim-bond teknolojisi ve Smart-CutTM teknolojisi; SOI silikon gofretlerin ilkesi nispeten basittir ve temel amaç bir yalıtım katmanı eklemektir (genellikle Silikon dioksit esas olarak SiO2'dir).

Performans parametreleri açısından, Smart-CutTM teknolojisi şu anda SOI silikon teknolojisindeki en mükemmel teknolojidir. Simbond teknolojisi ile Smart-Cut teknolojisinin performansı çok farklı değil, ancak en yüksek silikon kalınlığı açısından Smart-Cut teknolojisi ile üretilen SOI silikon gofretler daha ince ve üretim maliyetleri açısından Smart-Cut teknolojisi silikon gofretleri yeniden kullanabiliyor. Gelecekteki seri üretimde, Smart-Cut teknolojisinin daha fazla avantajı vardır, bu nedenle endüstri artık Smart-Cut teknolojisinin SOI silikon plakaların gelecekteki gelişme yönü olduğunu kabul etmektedir.

SIMOX teknolojisi: SIMOX'un tam adı İmplante Oksijenle Ayırma'dır (oksijen enjeksiyonu izolasyon teknolojisi). Oksijen atomları gofretin içine enjekte edilir ve ardından oksijen atomlarının çevreleyen silikon atomları ile reaksiyona girerek bir silikon dioksit tabakası oluşturması için yüksek sıcaklıkta tavlamaya tabi tutulur. Bu teknolojinin zorluğu, oksijen iyonu implantasyonunun derinliğini ve kalınlığını kontrol etmektir. İyon implantasyon teknolojisini derinlemesine kavrayın.

Birleştirme teknolojisi: Bağlama teknolojisi, bağlama teknolojisi olarak da adlandırılır ve yapıştırma ile üretilen SOI silikon levhalar da kısaca Bonded SOI veya BSOI olarak adlandırılır. Bağlama teknolojisi, üzerinde bir oksit tabakasının (SiO2) büyütüldüğü ve daha sonra başka bir silikon kaynağıyla bağlandığı iki sıradan silikon plaka gerektirir. Bağlantı, oksit tabakasıdır. Son olarak, gömülü katmanın (SiO2) istenen derinliğine kadar taşlanır ve cilalanır. Yapıştırma teknolojisinde uzmanlaşmak iyon teknolojisine göre daha kolay olduğundan, şu anda SOI silikon levhalar çoğunlukla yapıştırma teknolojisi ile yapılmaktadır.

Sim-bond teknolojisi: oksijen enjeksiyonu bağlama teknolojisi. Sim-bond teknolojisi, SIMOX ve bond teknolojisinin bir kombinasyonudur. Avantajı, gömülü oksit tabakası kalınlığının yüksek hassasiyetle kontrol edilebilmesidir. İlk adım, oksijen iyonlarını bir silikon gofret parçasına yerleştirmek ve ardından bir oksit tabakası oluşturmak için yüksek sıcaklıkta termal olarak tavlamak ve ardından silikon gofretin yüzeyinde bir SiO2 oksit tabakası oluşturmaktır. İkinci adım, silikon gofreti başka bir gofrete bağlamaktır. Daha sonra, iyi bir bağlanma arayüzü oluşturmak için yüksek sıcaklıkta tavlama gerçekleştirilir. Üçüncü adım inceltme işlemidir. İnceltme için CMP teknolojisini kullanın, ancak bağ teknolojisinin aksine, sim-bond, SiO2 katmanına ulaştığında otomatik olarak duran kendi kendine durma katmanına sahiptir. Daha sonra SiO2 tabakası dağlama ile kaldırılır. Dördüncü adım cilalamadır.

Akıllı kesim teknolojisi: Akıllı soyma teknolojisi. Akıllı kesim teknolojisi, yapıştırma teknolojisinin bir uzantısıdır. İlk adım, gofretin yüzeyinde sabit bir SiO2 kalınlığı oluşturmak için bir gofreti oksitlemektir. İkinci adım, hidrojen iyonlarını gofretin sabit bir derinliğine yerleştirmek için iyon implantasyon teknolojisini kullanmaktır. Üçüncü adım, başka bir gofreti bir oksit gofrete bağlamaktır. Dördüncü adım, düşük sıcaklıkta termal tavlama teknolojisini kullanmaktır, hidrojen iyonları kabarcıklar oluşturur, böylece silikon gofretin bir kısmı soyulur. Ardından, yapıştırma gücünü artırmak için yüksek sıcaklıkta termal tavlama teknolojisini kullanın. Beşinci adım, silikon yüzeyini düzlemselleştirmektir. Bu teknoloji, uluslararası kabul görmüş bir SOI teknolojisi geliştirme yönüdür.Gömülü oksit tabakasının kalınlığı, tamamen daha doğru olan hidrojen iyonu implantasyonunun derinliği ile belirlenir. Dahası, sıyrılmış gofretler yeniden kullanılabilir, bu da maliyeti büyük ölçüde azaltır.

2. Silikon plaka: üretimi zor ve yüksek bariyerler

2.1. Silikon gofret üretim teknolojisi süreci

Silikon gofretlerin hammaddesi, doğada doğrudan çıkarılabilen ve genellikle kum olarak adlandırılan kuvarsdır. Gofret üretim süreci birkaç adımda tamamlanabilir. Oksijen giderme saflaştırma, polisilikon rafine etme, tek kristal silikon külçe (silikon çubuk), namlu taşlama, gofret kesme, gofret parlatma, tavlama, test etme, paketleme ve diğer adımlar.

Oksijen giderme saflaştırma: Silisyum gofret üretim tesisinin hammaddesi kuvars cevheridir ve kuvars cevherinin ana hammaddesi silikon dioksittir (SiO2). Öncelikle kuvars cevheri deoksidasyon ile saflaştırılır.Ana işlemler arasında ayırma, manyetik ayırma, yüzdürme, yüksek sıcaklıkta gaz giderme vb. Esas olarak cevherdeki demir, alüminyum ve diğer safsızlıklar gibi ana safsızlıkları giderin.

Polisilikon arıtma : Nispeten saf SiO2 elde edildikten sonra, kimyasal reaksiyonla tek kristal silikon oluşur. Ana reaksiyon SiO2 + CSi + CO ve karbon monoksit (CO), reaksiyon tamamlandıktan sonra doğrudan buharlaşacak bir gazdır. Yani geriye sadece silikon kristalleri kalıyor. Şu anda silikon polikristalin silisyumdur ve ham silikondur ve demir, alüminyum, karbon, bor, fosfor, bakır ve diğer elementler gibi bazı safsızlıklar vardır. Fazla safsızlıkları filtrelemek için ham silisyumun temizlenmesi gerekir Yaygın olarak kullanılan asitler hidroklorik asit (HCl), sülfürik asit (H2SO4) vb. Aside batırdıktan sonra silikon içeriği genellikle% 99.7'nin üzerindedir. Asitleme işleminde demir, alüminyum ve diğer elementler de asit içinde çözülür ve filtrelenir. Ancak silikon ayrıca SiHCl3 (triklorosilan) veya SiCl4 (silikon tetraklorür) üretmek için asitle reaksiyona girer. Ancak bu iki madde gaz halindedir, bu nedenle asitle temizleme işleminden sonra orijinal demir, alüminyum ve diğer safsızlıklar asit içinde çözülür, ancak silikon gaz haline gelir. Son olarak, yüksek saflıkta gaz halindeki SiHCl3 veya SiCl4, yüksek saflıkta polisilikon, SiHCl3 + H2Si + 3HCl, SICl4 + 2H2Si + 4HCl elde etmek için hidrojenle indirgenir. Şu anda üretim için polisilikon elde edilir.

2.1.1. CZ (Düz Çekme Yöntemi)

Czochralski (CZ) silikon yongaları, yaklaşık% 95 pazar payıyla çoğunlukla mantık ve bellek yongalarında kullanılır; Czochralski yöntemi ilk olarak 1918'de Czochralski'nin erimiş metalden ince bir filament çektiği zaman ortaya çıkmıştır, bu nedenle CZ yöntemi olarak da adlandırılır. Bu, günümüzde monokristal silikon yetiştirmek için kullanılan ana teknolojidir. Ana işlem, potaya polikristal silikon koymak, eritmek için ısıtmak, ardından bir parça tek kristal silikon çekirdeği kristalini kelepçelemek, pota üzerinde askıya almak ve eriyene kadar eriyiğin içine sokmak ve ardından yavaşça döndürmektir. Yukarı çekin. Bu, tek bir kristal oluşturmak için sıvı ve katı arayüzünde kademeli olarak yoğunlaşacaktır. Tüm süreç, tohum kristalini kopyalama işlemi olarak kabul edilebildiğinden, üretilen silikon kristalleri tek kristal silikondur. Ayrıca gofret katkılama işlemi de tek kristalin çekilmesi sürecinde gerçekleştirilir, genellikle sıvı faz katkısı ve gaz fazı katkısı vardır. Sıvı faz katkısı, potadaki P-tipi veya N-tipi elementlerin katkılamasını ifade eder Tek kristalin çekilmesi sürecinde, bu elementler doğrudan silikon çubuğa çekilebilir.

Çap namlu: 6 inç, 8 inç, 12 inç vb. Gibi standart çaplı silikon çubuklar elde etmek için tek kristalleri çekme işleminde tek kristal silikon çubukların çapını kontrol etmek zor olduğundan. Tek kristali çektikten sonra silikon külçenin çapı yuvarlanacak ve yuvarlanan silikon çubuğun yüzeyi pürüzsüz olacak ve boyut hatası daha küçük olacaktır.

Kesme ve pah kırma: Silikon külçe elde edildikten sonra gofret kesilir, silikon külçe sabit kesim makinesine yerleştirilir ve belirlenen kesim programına göre kesim yapılır. Silikon gofretin küçük kalınlığı nedeniyle, kesilmiş silikon gofretin kenarları çok keskindir. Pah kırmanın amacı düz bir kenar oluşturmaktır. Yivli silikon yonganın daha düşük bir merkez gerilimi vardır, bu da onu daha güçlü kılar ve gelecekteki yonga üretiminde parçalanması kolay değildir.

Parlatma: Parlatmanın temel amacı gofret yüzeyini daha düzgün, düz ve hasarsız hale getirmek ve her bir gofretin kalınlık tutarlılığını sağlamaktır.

Test paketi: Cilalı silikon gofret elde edildikten sonra, silikon gofretin direnç ve diğer parametreler gibi elektriksel özelliklerinin test edilmesi gerekir. Çoğu silikon gofret fabrikası epitaksiyel gofret hizmeti vermektedir.Epitaksiyel gofretlere ihtiyaç duyulursa epitaksiyel gofret büyütme yapılır. Epitaksiyel gofret gerekmiyorsa, paketlenecek ve paketlenecek ve diğer epitaksiyel gofret fabrikalarına veya fabrikalara gönderilecektir.

2.1.2. FZ (Zon Erime Yöntemi)

Bölgesel eritme (FZ) silikon levhalar esas olarak bazı güç yongalarında kullanılır ve pazarın yaklaşık% 4'ünü oluşturur; FZ (bölge eritme yöntemi) ile yapılan silikon gofretler temelde güç cihazları olarak kullanılmaktadır. Ek olarak, silikon gofretlerin boyutu esas olarak 8 inç ve 6 inçtir Şu anda, silikon gofretlerin yaklaşık% 15'i bölge eritme ile yapılmaktadır. CZ yöntemiyle yapılan silikon gofretlerle karşılaştırıldığında FZ yönteminin en büyük özelliği, direncin nispeten yüksek olması, saflığın daha yüksek olması ve yüksek gerilime dayanabilmesidir.Ancak büyük ebatlı gofret yapmak zordur ve mekanik özellikleri zayıftır, bu nedenle genellikle güç için kullanılır. Cihaz silikon gofretleri entegre devrelerde daha az kullanılır.

Bölge eritme yöntemi, tek kristal silikon çubuklar yapmak için üç aşamaya bölünmüştür: polisilikonun ısıtılması, tohum kristaliyle temas edilmesi ve tek kristali döndürerek aşağı doğru çekilmesi. Vakum veya inert gaz ortamı altındaki bir fırında, ısıtılmış alandaki polisilikon eriyerek erimiş bir bölge oluşturana kadar polisilikon çubuğu ısıtmak için bir elektrik alanı kullanılır. Tohum kristali daha sonra erime bölgesi ile temas etmek ve eritmek için kullanılır. Son olarak, konumu ısıtmak için elektrik alanını hareket ettirerek, polisilikon üzerindeki erimiş alan sürekli olarak yukarı doğru hareket ettirilirken, tohum kristali yavaşça döndürülür ve tek bir kristal silikon çubuk oluşturmak için yavaş yavaş aşağı doğru gerilir. Zon eritme yönteminde potalar kullanılmadığından birçok kirlilik kaynağından kaçınılır ve zon eritme faradı kullanan tek kristal yüksek saflık özelliklerine sahiptir.

2.2. Silikon gofret üretim maliyetinin analizi

2.2.1. Yeni enerji silikon gofret üretim maliyeti

Fotovoltaik silikon plakaların maliyeti kabaca silikon malzeme maliyeti, kristal büyüme maliyeti ve kesme maliyeti olarak ikiye ayrılabilir. Silikon malzemenin maliyeti, toplam maliyetin yaklaşık% 50'sini oluşturan ana maliyet tüketen kısımdır. Monokristal silikon ve polikristalin silikonun kristal büyütme işlemi için farklı gereksinimleri olduğundan, monokristal silikon levhalar ile polikristalin silikon levhalar arasındaki ana maliyet farkı kristal büyütme sürecidir. Dilimleme sürecinde, silikon gofret üreticileri maliyetleri paylaşmak için kesilen silikon gofret miktarını artırabilir. Kristal büyüme sürecinde ekipman, elektrik, özel gaz ve işçilik maliyetleri.

Monokristal silikon üretim maliyeti: Silikon maliyeti ve dilimleme açısından, monokristal silikon ve polikristal silikon arasındaki fark çok büyük değildir. Kristal büyüme bağlantısı ana maliyet farkıdır. Monokristal silikon gofretlerin maliyet yapısı perspektifinden, silikon malzemenin maliyeti yaklaşık% 50, monokristal silikon çubukların çekilmesi maliyeti toplam maliyetin yaklaşık% 33 ve kesme maliyeti yaklaşık% 17'dir. Tek kristal çekme işleminin maliyet yapısında, pota maliyetleri ve elektrik maliyetleri ana maliyet kaynaklarıdır ve ikisi birlikte yaklaşık% 45'tir. Kalan maliyete grafit termal alan ve amortisman giderleri hakimdir. Pota maliyeti açısından, tek kristali çeken kuvars pota, yüksek sıcaklık, soğutma ve diğer aşamalardan sonra çatlayacak veya kırılarak tekrar kullanılmasını imkansız hale getirecektir. Ek olarak, tek kristallerin çekilmesi, potanın temizliği için yüksek gerekliliklere sahip olduğundan, kullanılan potalar temizliği garanti edemez ve tek kristal silikon, potanın kalitesi için daha yüksek gerekliliklere sahiptir. Bu nedenle, tek kristalleri çekmek için pota pahalıdır ve tekrar kullanılamaz. Elektrik maliyetleri açısından, yerli yarı iletken gofret üreticileri veya fotovoltaik gofret üreticileri, İç Moğolistan, Yunnan ve Guizhou gibi nispeten düşük elektrik maliyetleri olan bölgelerde fabrikalar inşa ettiler ve bu da maliyetleri düşürmeye yardımcı oldu. Monokristal silikon levhaların maliyetinin düşürülmesi esas olarak üç yönden kaynaklanmaktadır. İlk olarak, tek bir fırının çıktısını ve tek kullanımlık sarf malzemelerinin ve seyreltilmiş potalar gibi ekipmanların amortismanını artırın. İkincisi, elektrik maliyeti azalır. Üçüncüsü, silikon malzemelerin toplu alımının fiyat avantajı.

Polisilikon üretim maliyeti: Polisilikon üretim sürecinde tek kristali çekmeye gerek yoktur, bu nedenle kristal büyümesinin maliyeti nispeten düşüktür. Kristal büyümesinin maliyeti, toplam maliyetin yalnızca% 12'sini oluşturur. Ana maliyet kaynağı, toplam maliyetin yaklaşık% 52'sini oluşturan silikon malzeme maliyetidir. İkincisi, toplam maliyetin yaklaşık% 29'unu oluşturan kesim maliyetidir. Grafit termal alan, polisilikon büyümesinin maliyetinin en yüksek oranını oluşturur ve% 28'e ulaşır. Ardından sırasıyla% 16,7,% 16,7 ve% 13,9 olan pota, amortisman ve elektrik maliyetleri geldi. Polikristalin silikon plakalar esas olarak fotovoltaik ürünlerde kullanıldığından ve kademeli olarak monokristal silikon plakalarla değiştirildiğinden, polikristalin silikon plakaların maliyet azaltımı için çok az yer vardır.

2.2.2. Yarı iletken silikon plaka üretim maliyeti

Yarı iletken levhaların maliyet yapısı daha karmaşıktır: Yarı iletken silikon levhalar, saflık ve elektriksel özellikler açısından yeni enerji silikon levhalara göre daha yüksek gereksinimlere sahiptir.Bu nedenle, üretim sürecinde daha fazla saflaştırma aşaması ve hammadde temini gerekir, bu da daha çeşitli hammadde türleriyle sonuçlanır. Bu nedenle, silikon malzeme maliyetlerinin oranı nispeten azalır, ancak üretim maliyetlerinin oranı nispeten artacaktır. Aynı zamanda, yeni enerji silikon levhaların maliyetine kıyasla yarı iletken silikon levhalar

Doğrudan malzemeler, ana işletim maliyeti bileşenleridir: Yarı iletken gofretler için, hammadde maliyeti ana maliyettir ve ana işletme maliyetinin yaklaşık% 47'sini oluşturur. İkincisi, yaklaşık% 38,6'ya tekabül eden üretim giderleridir .. Yarı iletken imalat endüstrisine benzer şekilde, silikon levha endüstrisi, sabit kıymet yatırımı için yüksek talep olan sermaye yoğun bir endüstridir ve makine ve ekipman gibi sabit varlıkların amortismanı nedeniyle daha yüksek üretim giderleri oluşacaktır. Son olarak, doğrudan işçilik maliyetleri yaklaşık% 14,4'dü.

Polisilikon, hammaddelerin ana maliyet bileşenidir: Silikon gofret üretiminin hammadde maliyetleri arasında, polisilikon ana hammaddedir ve yaklaşık% 30,7'yi oluşturmaktadır. İkincisi, yaklaşık% 17.0 oranındaki ambalaj malzemeleridir. Yarı iletken silikon gofretler, özellikle son derece kolay oksitlenen silikon gofretler için temizlik ve vakum için yüksek gereksinimlere sahip olduğundan, ambalaj gereksinimleri yeni enerji silikon gofretlere göre çok daha yüksektir. Bu nedenle, maliyet yapısında ambalaj malzemeleri nispeten yüksek bir orana sahiptir. Kuvars pota, hammadde maliyetinin yaklaşık% 8,7'sini oluşturmaktadır. Yarı iletken gofret üretiminde kullanılan kuvars potalar da tek kullanımlık potalardır, ancak potanın fiziksel ve termal özellikleri daha zordur. Parlatma sıvısı, taşlama taşları ve parlatma pedleri toplamın% 13,8'ini oluşturur ve esas olarak silikon gofretlerin parlatma işleminde kullanılırlar.

Su ve elektrik maliyetleri, üretim maliyetlerinin yaklaşık% 15'ini oluşturur: Üretim maliyetlerinde, toplam su ve elektrik maliyeti, toplam üretim maliyetlerinin yaklaşık% 15'ini oluşturur; bunun elektrik maliyeti yaklaşık% 11,4 ve su maliyeti yaklaşık% 3,4'tür. Silicon Industry Group'un 2018 finansal verilerine göre karşılık gelen miktar açısından, toplam elektrik ve su ücreti maliyeti, polisilikon malzemelerin yaklaşık yarısını oluşturan ambalaj malzemelerinin maliyetine eşdeğerdir. Elektrik maliyeti, kuvars potanınkinden yaklaşık% 20 daha yüksektir.

2.3. Silikon gofret üretiminin önündeki ana engeller

Silikon levhaların engelleri, özellikle yarı iletken silikon levhalar için nispeten yüksektir, dört ana engel vardır: teknik engeller, sertifika engelleri, ekipman engelleri ve sermaye engelleri.

Teknik engeller: Silikon gofretlerin teknik göstergeleri nispeten büyüktür.Genel boyutlara, cilalı gofret kalınlığına, vb. Ek olarak, gofret bükülmesi, direnci ve eğriliği de vardır. Genel amaçlı 300 mm silikon gofretler için, gelişmiş üretim süreçlerinde silikon gofretlerin tekdüzeliğine yönelik yüksek gereksinimler nedeniyle, 200 mm gofretlere kıyasla düzlük, eğrilik, eğrilik, yüzey metal kalıntıları ve diğer parametreler 300 mm monitöre eklenir Silikon gofretler için kalite gereksinimleri. Saflık açısından, gelişmiş işlem silikonlu gofretler, silikon gofret tedarikçileri için ana teknik engel olan yaklaşık 9N (% 99.9999999) -11N (% 99.999999999) gerektirir.

Silikon gofret son derece özelleştirilmiş bir üründür; saflık, silikon gofretin en temel parametresidir ve aynı zamanda ana teknik engeldir. Ek olarak, silikon gofretler evrensel ürünler değildir ve kopyalanamaz. Çeşitli dökümhanelerdeki büyük silikon gofretlerin özellikleri tamamen farklıdır ve çeşitli son ürünlerin farklı kullanımları da silikon gofretlerin tamamen farklı gereksinimlerine ve özelliklerine yol açacaktır. Bu, silikon gofret üreticilerinin, farklı son müşteri ürünlerine göre farklı silikon gofretler tasarlamasını ve üretmesini gerektirmekte, bu da silikon gofret tedarikinin zorluğunu artırmaktadır.

Sertifikasyon engelleri: Çip üreten firmaların çeşitli hammaddelerin kalitesi için katı gereksinimleri vardır ve tedarikçi seçiminde çok dikkatli davranırlar. Çip üreten firmaların tedarikçi listesine girmenin önünde yüksek engeller var. Genellikle, yonga üreticileri, silikon gofret tedarikçilerinin deneme üretimi için bazı silikon gofretler sağlamalarını ister ve bunların çoğu, gofret seri üretim gofretleri yerine test gofretleri için kullanılır. Test gofretlerini geçtikten sonra, seri üretim gofretleri küçük partiler halinde deneme üretimi yapılacaktır.İç sertifikasyonu geçtikten sonra, çip üreticisi ürünleri alt müşterilere gönderecektir.Müşteri sertifikası aldıktan sonra, gofret tedarikçisi nihayet sertifikalandırılacaktır. Satın alma sözleşmesini imzalayın. Yarı iletken gofret firmalarının ürünlerinin yonga üreten firmaların tedarik zincirine girmesi uzun zaman alırken, yeni tedarikçiler için en kısa sertifika döngüsü de 12-18 ay sürmektedir.

Buna ek olarak, test gofretlerinden seri üretilen gofretlere kadar sertifika engelleri: Şu anda, yerel 12 inçlik gofretlerin çoğu test gofretlerinin tedarikinde kalmaktadır, ancak test gofretleri için sertifika prosedürleri ve seri üretilen gofretler için sertifika prosedürleri tamamen farklıdır. Standartlar daha katıdır. Test silikonu yonga üretmediğinden, yalnızca dökümhane tarafından sertifikalandırılması ve yalnızca mevcut üretim tesisinde sertifikalandırılması gerekir. Bununla birlikte, seri üretilen silikon gofretler için, terminal fabrikasız müşteri tarafından onaylanmalı ve gruplar halinde tedarik edilmeden önce tüm üretim sürecinin her aşamasında izlenmelidir. Normal şartlar altında, silikon wafer tedariğinin ve yonga veriminin istikrarını korumak için. Bir gofret üreticisi ve bir gofret tedarikçisi bir tedarik ilişkisi kurduktan sonra, tedarikçileri kolayca değiştiremezler ve her iki taraf da bireysel ihtiyaçları karşılamak için bir geri bildirim mekanizması kurar ve gofret tedarikçileri ile müşteriler arasındaki yapışkanlık artmaya devam eder. Yeni bir silikon gofret üreticisi tedarikçi saflarına katılırsa, orijinal tedarikçiden daha yakın işbirliği ve daha yüksek gofret kalitesi sağlamalıdır. Bu nedenle, silikon gofret endüstrisinde, silikon gofret tedarikçileri ve gofret üreticilerinin yapışkanlığı daha fazladır ve yeni tedarikçilerin yapışkanlığı kırması daha zordur.

Ekipman bariyerleri: Silikon gofret üretimi için temel ekipman, silikon gofretlerdeki "litografi makinesi" olarak tanımlanabilecek tek bir kristal fırındır. Uluslararası ana akım silikon gofret üreticilerinin tek kristal fırınlarının tamamı kendileri tarafından yapılır. Örneğin Shin-Etsu ve SUMCO'nun tek kristal fırınları, diğer silikon gofret üreticileri tarafından satın alınamayan şirket tarafından veya bir holding yan kuruluşu tarafından bağımsız olarak tasarlanıp üretilmektedir. Diğer büyük silikon gofret üreticilerinin kendi bağımsız monokristal fırın tedarikçileri vardır ve sıkı gizlilik anlaşmaları imzalamışlardır. Sonuç olarak, harici silikon plaka üreticileri satın alamazlar veya sadece sıradan monokristal fırınlar satın alabilirler. Kullanım dışı. Bu nedenle, ekipman engelleri aynı zamanda yerli üreticilerin dünya çapındaki yaygın silikon gofret tedarikçilerine girememesinin nedenidir.

Mali engeller: Yarı iletken silikon levhaların üretim süreci karmaşıktır ve gelişmiş ve pahalı üretim ekipmanlarının satın alınmasının yanı sıra müşterilerin farklı ihtiyaçlarına göre sürekli modifikasyon ve hata ayıklama gerektirir. Ekipman amortismanı gibi yüksek sabit maliyetler nedeniyle, aşağı akış talebindeki değişiklikler, silikon gofret şirketlerinin kapasite kullanım oranı üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir ve bu nedenle, silikon gofret üretim şirketlerinin karları üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Özellikle, silikon yonga plakası endüstrisinde yeni olan şirketler, sevkiyat ölçeğine ulaşmadan önce neredeyse her zaman zarara uğramışlardır ve sermaye engelleri için daha yüksek gereksinimleri vardır. Ayrıca gofret fabrikası, silikon gofretler için uzun bir sertifika döngüsüne sahip olduğundan, bu dönemde silikon gofret üreticilerinin sürekli yatırımını gerektirmekte ve bu da çok fazla sermaye gerektirmektedir.

3. Silikon malzeme: gelecekte de ana akım malzeme olmaya devam edecek

3.1. Şu anda: Silikon ana yarı iletken malzemedir

Şu anda, yarı iletken gofret pazarına silikon malzemeler hakimdir. Silikon malzemeler, tüm yarı iletken pazarının yaklaşık% 95'ini oluşturur. Diğer malzemeler temel olarak bileşik yarı iletken malzemelerdir, çoğunlukla ikinci nesil yarı iletken malzemelerden oluşan GaAs levhalar ve üçüncü nesil yarı iletken malzemelerden SiC ve GaN levhalar. Bunların arasında silikon gofretler çoğunlukla mantık yongaları, bellek yongaları vb. Olup, en yaygın kullanılan yarı iletken gofret malzemeleridir. GaAs gofretleri çoğunlukla radyo frekansı çipleridir ve ana uygulama senaryoları düşük voltaj ve yüksek frekanstır; üçüncü nesil yarı iletken malzemeler çoğunlukla yüksek güç ve yüksek frekanslı çiplerdir ve ana uygulama senaryoları yüksek frekans ve yüksek güçtür.

Bileşik yarı iletkenler ve silikon malzemeler rekabetçi bir ilişki değil, tamamlayıcı bir ilişkidir Yarıiletken malzemelerin (özellikle wafer, substrat ve epitaksiyel wafer malzemeler) geliştirme yasası boyut, hız ve güç olmak üzere üç yol içerir.Üç yol, birinci, ikinci ve üçüncü nesil yarı iletkenlere karşılık gelir. malzeme.

İlk nesil yarı iletken malzemeler: Büyük boyutlu yol: İlk nesil yarı iletken malzemeler silikon malzemelere atıfta bulunur. Silikon malzeme geliştirilen en erken gofret malzemesidir ve aynı zamanda bu aşamada en olgun teknolojiye, en düşük maliyete ve en eksiksiz endüstriyel zincire sahip malzemedir. Aynı zamanda silikon çipin boyutu büyüdükçe tek bir çipin maliyeti de azalır. Ana uygulama alanları mantık yongaları ve düşük voltaj, düşük güç tüketimi alanlarıdır. Silikon gofret boyutları 2 inç, 4 inç, 6 inç ve 8 inç ile mevcut ana akım 12 inçlik gofret teknolojisine kadar değişir. Tipik silikon gofret şirketleri Japonya'nın Shin-Etsu Chemical, Sumco ve benzerleridir. Şu anda, silikon malzemeler ana akım uluslararası fabrikalarda ana üretim malzemeleri olarak kullanılmaktadır.

İkinci nesil yarı iletken malzemeler: yüksek hızlı rotalar. Radyo frekansı devrelerinde yüksek frekanslı anahtarlamaya dayanacak çiplere olan ihtiyaç nedeniyle, ikinci nesil yarı iletken plaka icat edildi. Ana uygulama alanı radyo frekansı devreleridir ve tipik terminal alanı, cep telefonları gibi mobil terminaller için radyo frekansı çipleridir. İkinci nesil yarı iletkenler, çoğunlukla GaAs (galyum arsenit) ve InP (indiyum fosfit) ile temsil edilen yarı iletken malzemelerdir ve bunların arasında GaAs, mobil terminal radyo frekansı yongaları için yaygın olarak kullanılan bir malzemedir. Tipik dökümhane şirketleri arasında Tayvan Wenmao, Hongjie, US Skyworks, qorvo vb. Radyo frekansı yongaları için IDM şirketleridir. Şu anda, ana akım 4 inç ve 6 inçlik gofretlere dayanıyor.

Üçüncü nesil yarı iletken malzemeler: yüksek güç rota: neredeyse aynı başlangıç noktasında, en fazla şans. Üçüncü yol, yüksek güç devreleri alanında geniş uygulamayı teşvik eden gücü artırmaktır.Ana malzemeler SiC ve GaN'dir. Ana terminaller endüstriler, otomobiller ve diğer alanlardır. Güç yolu, silikon malzemeler üzerinde IGBT yongaları geliştirdi ve SiC (silikon karbür) ve GaN (galyum nitrür) malzemeleri IGBT'lerden daha yüksek performansa sahip. Şu anda, SiC gofretleri esas olarak 4 inç ve 6 inçtir ve GaN malzemeleri çoğunlukla 6 inç ve 8 inçtir. Dünyadaki başlıca dökümhaneler arasında Cree, Amerika Birleşik Devletleri'nde wolfspeed ve Almanya'da X-Fab bulunmaktadır. Ancak bu alanda uluslararası devlerin gelişimi de görece yavaştır.Sanan Optoelektronik gibi yerli firmaların teknolojik seviyelerinde hala belli bir boşluk olmasına rağmen tüm sektörün başlangıç aşamasındalar ve büyük olasılıkla yabancı tekelleri kıracaklar. Çalışma haritasında bir yer işgal edin.

3.2. Gelecek: Bileşikler silikonun yerini alamaz

Bileşik malzeme silikon substrat gerektirir : Xiaomi, Oppo ve Realme tarafından piyasaya sürülen GaN şarj cihazları gibi SiC ve GaN gofret çipleri şu anda yaygın olarak kullanılsa da ve Tesla tarafından piyasaya sürülen Model 3, IGBT'ler yerine SiC MOSFET'leri kullanıyor. Ancak gofretler için, mevcut tüketici bileşik yarı iletken yongalarının çoğu silikon gofretlere dayalıdır, daha sonra bileşik epitaksiyel gofretler kullanılır ve daha sonra epitaksiyel gofretler üzerinde yongalar yapılır.

Bileşik yarı iletken gofretlerin yüksek maliyeti: Şu anda, tamamlanmamış bileşik yarı iletken endüstri zinciri nedeniyle, bileşik yarı iletkenlerin üretim kapasitesi düşüktür ve bileşik yarı iletken levhaların fiyatı nispeten yüksektir. Sonuç olarak, son kullanıcı kabulü düşüktür ve tüketici elektroniğinde "silikon substrat + bileşik epitaksiyel gofret" hala ana çözümdür. Otomotiv alanında, silikon bazlı IGBT'ler hala ana çözümdür. Silikon tabanlı IGBT yongaları düşük maliyetlidir ve geniş bir voltaj aralığına sahiptir. SiC MOSFET cihazlarının fiyatı, silikon tabanlı IGBT'lerin fiyatının 6 ila 10 katıdır. Infineon'un 650V / 20A teknik parametreleri, SiC-MOSFET ve Si-IGBT'nin performans parametreleri ile karşılaştırıldığında, SiC-MOSFET performans parametreleri açısından Si-IGBT'den hala daha iyidir, ancak SiC-MOSFET fiyat olarak Si-IGBT'nin 7'sidir. Zamanlar. Dahası, SiC cihazlarının on-direnci azaldıkça, SiC-MOSFET'lerin fiyatı katlanarak artar.Örneğin, açık direnç 45 miliohm olduğunda, SiC-MOSFET sadece 57.6 $ ve on-direnç 11 miliohm olduğunda fiyat 159.11'dir. ABD doları, direnç 6 miliohm'a eşit olduğunda, fiyat 310.98 ABD dolarına ulaşmıştır.

4. Fab kraldır, silikon gofret pazarı büyük bir potansiyele sahiptir

4.1. Küresel silikon wafer tüketimi bir büyüme döngüsüne girdi

Yarı iletken üretim malzemelerinin oranı yıldan yıla artmaktadır. Yarı iletken malzemeler, ambalaj malzemeleri ve üretim malzemeleri (silikon levhalar ve çeşitli kimyasallar dahil) olarak ikiye ayrılabilir. Uzun vadede, yarı iletken üretim malzemeleri ve ambalaj malzemeleri aynı eğilim içindedir. Bununla birlikte, 2011'den bu yana, gelişmiş üretim süreçlerinin sürekli gelişmesiyle birlikte, yarı iletken üretim malzemelerinin tüketimi kademeli olarak artmış ve imalat malzemeleri ile ambalaj malzemeleri arasındaki boşluk kademeli olarak artmıştır. 2018'de imalat malzemeleri satışları 32,2 milyar ABD doları, ambalaj malzemeleri satışları 19,7 milyar ABD doları ve imalat malzemeleri ambalaj malzemelerinin yaklaşık 1,6 katı olmuştur. Yarı iletken malzemeler arasında, imalat malzemeleri yaklaşık% 62, ambalaj malzemeleri ise% 38'dir.

Silikon levhalar, yarı iletken üretiminde en büyük sarf malzemesidir; imalat malzemeleri arasında, yarı iletkenler için hammadde olarak silikon levhalar,% 37'ye ulaşan en büyük orana sahiptir. 2017'den beri Li Shishi'yi yenen "Alpha Dog" ile, yapay zekanın önderlik ettiği Rising Star teknolojisi, küresel yarı iletkenlerin gelişimini yönlendiren ana teknoloji oldu. Özellikle 2018'de blockchain teknolojisinin patlamasıyla birlikte küresel bellek talebi arttı ve silikon plakalara olan talep rekor seviyeye ulaştı. Küresel yarı iletken sevkiyatlarındaki artış, silikon gofret sevkiyatlarında da hızlı bir artışa yol açtı. 2018 yılında sevkiyat açısından küresel silikon gofret sevkiyat alanı ilk kez 10 milyar inç kareyi aşarak 12,7 milyar inç kareye ulaştı. 2019'un ilk yarısında yaşanan ticaret sürtünmesi nedeniyle sevkiyat alanı 11,8 milyar inç kareye düştü. inç. Pazar cirosu açısından 2018'de 11,4 milyar ABD doları olan küresel pazar satışları, 2019'da 11,2 milyar ABD dolarına ulaştı.

Gofret kırılması perspektifinden, ikinci nesil ve üçüncü nesil yarı iletken malzemelerin yüksek maliyeti nedeniyle ve çoğu bileşik yarı iletken silikon levhalara dayanmaktadır, silikon levhalar Oran% 95'e ulaşır. Spesifik gofret boyutları açısından, küresel silikon gofretlere 12 inçlik gofretler hakimdir. 2018'de küresel silikon gofret sevkiyatları, 12 inçlik gofretlerin% 64'ünü ve 8 inçlik gofretlerin% 26'sını oluşturdu.

12 Nand Flash DRAM 75% Nand Flash 33% Nand flash 35% 12 12 25%DRAM 22.2%CIS 20%

4.2.

4.2.1.

Çin'in yarı iletken malzeme pazarı istikrarlı bir şekilde büyüyor. 2018 yılında, küresel yarı iletken malzeme satışları yıllık% 10,7 artışla 51,94 milyar ABD dolarına ulaştı. Bunların arasında Çin'deki satışlar 8.44 milyar ABD dolarıydı. Küresel pazardan farklı olarak, Çin'in yarı iletken malzeme satışları 2010'dan beri pozitif bir şekilde büyüyor ve büyüme oranı 2016'dan 2018'e kadar art arda üç yıl boyunca% 10'u aştı. Küresel yarı iletken malzeme pazarı, özellikle Tayvan ve Güney Kore'de daha büyük döngüsel etkilere tabidir. Kuzey Amerika ve Avrupa pazarları neredeyse sıfır büyüme gösteriyor. Ve Japonya'nın yarı iletken malzemeleri uzun zamandır negatif bir büyüme durumunda. Küresel olarak, yalnızca Çin anakarasındaki yarı iletken malzeme pazarı uzun vadeli büyümenin eşiğinde. Çin yarı iletken malzeme pazarı, küresel pazarla keskin bir tezat oluşturuyor.

Küresel yarı iletken malzemeler yavaş yavaş Çin ana kara pazarına kaymaktadır. Her ülke ve bölgedeki satışların oranı açısından, 2018'de ilk üç ülke veya bölge, bölgesel bir yoğunlaşma etkisi göstererek% 55'i oluşturdu. Bunların arasında, Tayvan, Çin, küresel gofret üretim kapasitesinin yaklaşık% 23'ünü oluşturuyor ve dünyadaki en büyük üretim alanı.Yarı iletken malzemelerin satışı 11,4 milyar ABD Doları ve küresel pay% 22, ilk sırada yer alıyor ve dokuz yıl üst üste dünyanın en büyüğü oluyor. Yarı iletken malzeme tüketim alanı. Güney Kore, küresel gofret üretim kapasitesinin yaklaşık% 20'sini oluşturuyor ve 8,72 milyar ABD Doları yarı iletken malzeme satışı ile% 17'lik bir paya sahip ve ikinci sırada yer alıyor. Anakara Çin, dünya toplamının yaklaşık% 16'sını oluşturarak, 8.44 milyar USD'lik yarı iletken malzeme satışı ile dünya üretim kapasitesinin yaklaşık% 13'ünü oluşturuyor ve üçüncü sırada yer alıyor. Bununla birlikte, uzun vadede, Çin'in yarı iletken malzemelerinin pazar payı, 2007'de% 7,5'ten 2018'de% 16,2'ye yükseldi. Küresel yarı iletken malzemeler yavaş yavaş Çin ana kara pazarına kaymaktadır.

4.2.2.

Küresel gofret üretim kapasitesi patlayıcı büyümeyi başlatacak. 12 2017-2019 8 12 2023 138 12 IC Insight 2019 2019 5G 2019 720 5G 2020 2022 1790 2080 1440 2021 Bunların arasında Çin Anakarası, üretim kapasitesindeki artışın% 50'sini oluşturacak.

Çin anakarasında gofret fabrikalarının inşası hızlı bir büyüme dönemini başlatacak. 2016'dan itibaren Çin ana karası, gofret fabrikalarının inşasına aktif olarak yatırım yapmaya başladı ve fabrikaların yapımında bir artış oldu.SEMI tahminlerine göre, dünyada% 42'si Çin 26 olmak üzere, 62 wafer fabrikası inşa edilecek ve faaliyete geçirilecek . 2018 yılında, genişlemenin% 50'sini oluşturan 13 bina inşa edildi. Genişlemenin sonucu kaçınılmaz olarak fabrikanın sermaye harcamalarında ve ekipman harcamalarında bir artışa yol açacaktır. SEMI tahminlerine göre, 2020 yılına kadar Çin fabrikalarının kurulu kapasitesi ayda 4 milyon 8 inç eşdeğeri wafere ulaşacak. 2015'teki 2,3 milyon ile karşılaştırıldığında, bileşik yıllık büyüme oranı% 12, ki bu çok daha yüksek bir büyüme oranı. Diğer bölgeler aracılığıyla. Aynı zamanda, Ulusal Büyük Fon yarı iletken üretim endüstrisine de büyük yatırım yaptı.Büyük Fon'un yatırımının ilk aşamasında, imalat endüstrisi tasarım endüstrisi ve paketleme ve test endüstrisinden çok daha yüksek olan% 67'lik bir paya sahipti.

2019'un sonu itibariyle, Çin'in hala yapım veya planlama aşamasında olan 9 adet 8 inçlik fabrikası ve 10 adet 12 inçlik fabrikası var. Buna ek olarak, Çin'in 12 inçlik fabrikalarının çoğu şu anda deneme seri üretiminde veya küçük seri seri üretimde olduğundan, üretim kapasitelerinin en altındadır. Müşterinin ürün doğrulamasını ve pazar doğrulamasını aldıktan sonra, üretim kapasitesinin artırılması aşamasına geçecek ve ham maddeler için büyük bir talep olacaktır.

4.3.

4.3.1.

5G Iphone3 Iphone5 4G 5G tech insightsiFixit APBPNand flashDRAMCISRF PMIC/wifi IphoneX 4G Iphone11 pro max 55% 272 Iphone3 Iphone11pro max 3 8GB 512GB 37% 55% 68 272

2020 5G S20 10 4G 63.4% 335 Iphone 11pro max 23% 68.3% 300 S20 10 5G 65%~70% 300-330