Überblick über den chinesischen Markt für Siliziumwafer
Grundlegende Konzepte und Klassifikationen
Definition von Siliziumwafern
Siliziumwafer sind dünne, flache, runde Siliziummatrixmaterialien, die ein wichtiges Material für die Herstellung integrierter Schaltkreise sind. Durch Photolithographie, Ionenimplantation und andere Methoden können integrierte Schaltkreise und verschiedene Halbleiterbauelemente hergestellt werden. Silizium macht etwa 27 % der Erdkruste aus. Es ist in großen Mengen vorhanden und billig, sodass es zum weltweit am häufigsten verwendeten und in den meisten Mengen verwendeten Halbleitergrundmaterial geworden ist. Derzeit bestehen mehr als 90 % der Halbleiterprodukte aus Materialien auf Siliziumbasis. Siliziumwafer sind blattartige Objekte aus Silizium mit Durchmessern von 6 Zoll, 8 Zoll, 12 Zoll usw.
Klassifizierung von Siliziumwafern
Siliziumwafer sind eine Art Halbleitermaterial, das in der Elektronik, Computertechnik, Kommunikation, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt und anderen Bereichen weit verbreitet ist. Siliziumwafer werden je nach Reinheit in Halbleiter-Siliziumwafer und Photovoltaik-Siliziumwafer eingeteilt; je nach Verfahren werden sie in polierte Wafer, geglühte Wafer, epitaktische Wafer und SOI-Wafer eingeteilt; je nach Größe werden sie in 12 Zoll\300 mm, 8 Zoll\200 mm und 6 Zoll\150 mm eingeteilt. Unter ihnen haben 200 mm und 300 mm große Siliziumwafer ein breiteres Anwendungsspektrum.
Klassifizierung von Siliziumwafern
| Klassifizierungsstandard | Produktkategorie | Einführung |
| Klassifizierung nach Silizium-Wafer-Reinheit | Halbleiter-Silizium-Wafer Photovoltaik-Silizium-Wafer |
1. Halbleiter-Siliziumwafer sind wichtige Materialien zur Herstellung integrierter Schaltkreise. Durch Photolithographie, Ionenimplantation und andere Methoden können integrierte Schaltkreise und verschiedene Halbleiterbauelemente hergestellt werden. 2. Photovoltaik-Siliziumwafer sind Siliziumwafer, die im Photovoltaikbereich verwendet werden. Im Photovoltaikbereich werden Siliziumwafer hauptsächlich verwendet, um die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie abzuschließen. |
| Klassifizierung nach Prozess | Polierte Wafer Geglühter Wafer Epitaktischer Wafer SOI-Wafer |
1. Polierwafer sind die am häufigsten verwendeten, meistgenutzten und grundlegendsten Produkte. Andere Siliziumwaferprodukte werden durch Sekundärverarbeitung auf der Basis von Polierwafern hergestellt. 2. Glühwafer werden durch Glühen der Polierwafer in einer mit Argon oder Sauerstoff gefüllten Hochtemperaturumgebung hergestellt. 3. Epitaktische Wafer verwenden eine Dampfphasenwachstumstechnologie auf der Oberfläche des Polierwafers, um epitaktisch eine einzelne Produktstrukturschicht auf der Oberfläche des Polierwafers wachsen zu lassen, sodass seine Oberfläche glatter ist als die des durch Schneiden geschnittenen Polierwafers, wodurch Oberflächendefekte reduziert werden. 4. S0I-Wafer haben eine Sandwichstruktur, d. h. die unterste Schicht ist der Polierwafer, die mittlere die vergrabene Oxidschicht und die oberste Schicht der aktive Polierwafer, wodurch eine hohe elektrische Isolierung erreicht und dadurch parasitäre Kapazitäten und Leckagen verringert werden. |
| Klassifizierung nach Größe | 12 Zoll\300 mm 8 Zoll\200 mm 6 Zoll\150 mm |
1. Wird hauptsächlich in High-End-Produkten wie CPU, GPU und anderen Logikchips und Speicherchips verwendet. Dies ist die Mainstream-Größe auf dem aktuellen Markt mit einem Marktanteil von etwa 65 bis 70 %. 2. Wird hauptsächlich in Low-End- und Mid-End-Produkten wie Energiemanagement-Chips, MCU, Leistungshalbleitern usw. verwendet, mit einem Marktanteil von etwa 25–27 %. 3. Wird hauptsächlich in Low-End- und Mid-End-Produkten wie Leistungshalbleitern verwendet, mit einem Marktanteil von fast 6–7 %. |
Vergleich von Siliziumwafern mit unterschiedlichen Reinheitsindikatoren
Die Hauptanwendungsbereiche von Siliziumwafern werden je nach Reinheitsgrad in Halbleiter-Siliziumwafer und Photovoltaik-Siliziumwafer unterteilt. Im Photovoltaikbereich werden sowohl monokristallines als auch polykristallines Silizium verwendet, und die Reinheitsanforderung liegt bei etwa 99,9999 % (4-6N). Sie werden hauptsächlich zur Herstellung von Solarzellen verwendet und sind weit verbreitet in Photovoltaikkraftwerken, bei der verteilten Photovoltaikstromerzeugung auf Dächern und in anderen Bereichen. Im Halbleiterbereich wird nur monokristallines Silizium verwendet. Da der Prozess immer kleiner wird, muss seine Reinheit 99,999999999 % (11N) oder mehr erreichen. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Chips verwendet und ist weit verbreitet in den Bereichen Kommunikation, Unterhaltungselektronik, Automobile, Industrie und anderen Bereichen.
Im Reinheitsklassifizierungsindex für Siliziumwafer wird es nach verschiedenen Reinheitsgraden klassifiziert, und die Reinheit wird normalerweise in ppm (d. h. Teile pro Million) gemessen. Siliziumwafer werden je nach Reinheit für kristallines Silizium, Halbleitersilizium, elektronisches Silizium, Silizium in Industriequalität, Silizium in Produktionsqualität, allgemeines Silizium usw. verwendet.
Entwicklungsgeschichte der globalen Silizium-Wafer-Industrie
Siliziumwafer entwickeln sich insgesamt zu größeren Größen
Die Entwicklung globaler Siliziumwafer lässt sich bis in die 1960er Jahre zurückverfolgen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie wurde der Anwendungsbereich von Siliziumwafern kontinuierlich erweitert. Photovoltaik-Siliziumwafer und Halbleiter-Siliziumwafer sind beide dünne Scheiben, die aus Silizium-Einkristallblöcken geschnitten werden, aber ihre Anwendungsbereiche sind unterschiedlich. Photovoltaik-Siliziumwafer werden hauptsächlich zur Herstellung von Solarmodulen verwendet, während Halbleiter-Siliziumwafer zur Herstellung von integrierten Schaltkreisen, Transistoren und anderen elektronischen Komponenten verwendet werden. Im Halbleiterbereich sind Siliziumwafer die wichtigsten Grundmaterialien für die Entwicklung der Halbleiterindustrie. Im Entwicklungsprozess von Siliziumwafern, mit der kontinuierlichen Verbesserung des Technologieniveaus, ist die Produktions- und Anwendungseffizienz von Halbleitern umso höher, je größer die Siliziumwafer sind. Der allgemeine Trend der Siliziumwaferindustrie geht in Richtung größerer Größen, von den anfänglichen 1- Zoll und 2- Zoll bis hin zu den aktuellen Markt-Mainstream-Größen 6- Zoll, 8- Zoll und 12- Zoll. Im Photovoltaikbereich hat die Photovoltaik-Stromerzeugungsindustrie mit der Förderung sauberer Energie einen starken Entwicklungstrend gezeigt. Viele Photovoltaikhersteller haben ihre Produktionskapazitäten erweitert. Die weltweit installierte Kapazität zur Stromerzeugung aus Photovoltaik weist einen rasanten Wachstumstrend auf, der auch die Entwicklung globaler Photovoltaik-Siliziumwafer vorangetrieben hat. Die Größe der Siliziumwafer hat mit der Anwendung zugenommen.
Entwicklungsgeschichte der chinesischen Silizium-Wafer-Industrie
Stärkung der unabhängigen Forschung und Entwicklung, Innovation des lokalen Silizium-Wafer-Wachstums
Die Entwicklung chinesischer Siliziumwafer stützte sich zunächst auf Importe, und die heimische Siliziumwaferindustrie entwickelte sich langsam. Mit dem Kauf ausländischer Produktionsanlagen für Siliziumwafer und der Stärkung der Forschung und Entwicklung im Bereich Siliziumwafer entstanden in China eine Reihe von Unternehmen, die Siliziumwafer herstellen, und die Geschwindigkeit der Lokalisierung hat sich beschleunigt. Als die Siliziumwaferindustrie meines Landes in eine Phase rasanter Entwicklung eintrat, führte die chinesische Regierung entsprechende Maßnahmen ein, um die Entwicklung der Siliziumwaferindustrie zu unterstützen. Die Entwicklung von Photovoltaik-Siliziumwafern in meinem Land begann 2012. 100-156mm war in der Branche beliebt und die Standards waren unterschiedlich; 2013 betrug der einheitliche Größenstandard für Siliziumwafer von fünf inländischen Herstellern 156,75 mm; von 2019 bis heute haben inländische führende Unternehmen Photovoltaik-Siliziumwafer unterschiedlicher Größe auf den Markt gebracht, um sich an die Entwicklung der nachgelagerten Industrien anzupassen. Die Entwicklung der chinesischen Halbleiter-Siliziumwafer hält mit dem internationalen Tempo Schritt. Die Produktionsspezifikationen für Halbleiter-Siliziumwafer inländischer Unternehmen haben sich von 50 mm auf 300 mm entwickelt und die Qualität und Wettbewerbsfähigkeit der Siliziumwaferprodukte wurden kontinuierlich verbessert.
Einführung in die Klassifizierung der Siliziumwaferindustrie Chinas
(一) Halbleiter-Silizium-Wafer: Parameter und Anwendungsszenarien
Halbleiter-Siliziumwafer sind dünne Scheiben, die aus Silizium-Einkristallblöcken geschnitten werden, die in der Halbleiterindustrie als Substratmaterial weit verbreitet sind. Derzeit verwenden mehr als 90 % der integrierten Schaltkreischips Silizium als Substratmaterial. Gemäß der Klassifizierung der Siliziumwafergröße werden die Spezifikationen im Allgemeinen nach Durchmesser unterschieden, normalerweise 6 Zoll, 8 Zoll, 12 Zoll usw. Seit der ersten Massenproduktion von 4-Zoll-Siliziumwafern im Jahr 1965 bis zur Massenproduktion von 6-Zoll-Siliziumwafern im Jahr 2000 haben sich Halbleiter-Siliziumwafer kontinuierlich in Richtung größerer Größen entwickelt, und großformatige Siliziumwafer sind zum Mainstream der Branche geworden.
Gemäß der Klassifizierung der Anwendungsszenarien für Siliziumwafer können Siliziumwafer hauptsächlich in positive Wafer und Testwafer unterteilt werden. Positive Wafer werden direkt bei der Waferherstellung verwendet; Testwafer werden für Experimente und zur Überprüfung des Status der Fertigungsanlagen im frühen Betriebsstadium verwendet, um deren Stabilität zu verbessern.
(一) Halbleiter-Siliziumwafer: Siliziumwafergröße
Spezifikationen und Anwendungen von Siliziumwafern
Siliziumwafer sind einer der wichtigsten Rohstoffe in der Elektronikindustrie und werden hauptsächlich zur Herstellung von integrierten Schaltkreisen, Kondensatoren, Dioden und anderen Komponenten verwendet. Integrierte Schaltkreise sind winzige Schaltkreise, die aus einer großen Anzahl von Grundkomponenten wie Transistoren, Kondensatoren, Widerständen usw. bestehen und in verschiedenen elektronischen Geräten wie Computern, Kommunikationsgeräten und Unterhaltungsgeräten verwendet werden können. Halbleiter-Siliziumwafer sind eines der Kernmaterialien zur Herstellung integrierter Schaltkreise.
Die Größen von Halbleiter-Siliziumwafern werden nach Durchmesser in 2 Zoll (50,8 mm), 4 Zoll (100 mm), 6 Zoll (150 mm), 8 Zoll (200 mm) und 12 Zoll (300 mm) unterteilt. Für unterschiedliche Halbleiterprodukte werden unterschiedliche Siliziumwafergrößen und -prozesse verwendet.
Vorteile großformatiger Siliziumwafer
Die Anzahl der auf einem einzigen Silizium-Wafer hergestellten Chips steigt:Je größer der Wafer, desto weniger Abfall entsteht an den Rändern, was die Auslastung des Siliziumwafers verbessert und die Kosten senkt. Nehmen wir beispielsweise 300-mm-Siliziumwafer: Bei demselben Verfahren ist die verfügbare Fläche doppelt so groß wie bei 200-mm-Siliziumwafern, was einen Produktivitätsvorteil von bis zu 2,5-mal der Anzahl der Chips bieten kann.
Die Gesamtauslastung der Silizium-Wafer wird verbessert:Bei der Herstellung rechteckiger Siliziumscheiben auf runden Siliziumscheiben werden einige Bereiche am Rand der Siliziumscheibe unbrauchbar, und die Vergrößerung der Siliziumscheibe verringert die Verlustquote ungenutzter Ränder.
Verbesserung der Gerätekapazität:Unter der Voraussetzung, dass der grundlegende Prozessablauf (Dünnschichtabscheidung → Fotolithografie → Ätzen → Reinigen) und andere grundlegende Entwicklungsbedingungen unverändert bleiben, verkürzt sich die durchschnittliche Produktionszeit eines Chips, die Geräteauslastung verbessert sich und die Kapazität des Unternehmens wird erweitert.
(I) Halbleiter-Siliziumwafer: SOI-Siliziumwafer
(II) Photovoltaik-Silizium-Wafer: Struktur und Parameter
(II) Photovoltaik-Silizium-Wafer: Indikatoren und Herstellungsprozess
(II) Photovoltaik-Siliziumwafer: Weg zur Senkung der Technologiekosten für Siliziumwafer
Kerntechnologien der chinesischen Siliziumwaferindustrie
Technologie zur Züchtung von Einkristallen
Technologie für das Wachstum von Silizium-Einkristallen: ist eine Kristallwachstumsmethode zur Herstellung von Halbleitermaterialien. Unter ihnen gehört Silizium-Einkristall zum kubischen Kristallsystem und zur Diamantstruktur und ist ein Halbleitermaterial mit hervorragender Leistung. Zu den Technologien für das Wachstum von Silizium-Einkristallen gehören: Czochralski-Einkristallmethode, Magnetfeld-Czochralski-Methode und kontinuierliche Kristallziehmethode.
• Prinzip der Czochralski-Methode:Der Prozess besteht darin, Polysilizium in einen Quarztiegel zu geben, es zu erhitzen und langsam zu schmelzen und es während des Erhitzungsprozesses durch die Impfkristallachse zu einem Einkristall abzukühlen, um Einkristallsilizium herzustellen. Die spezifischen Schritte umfassen: Laden, Vakuumieren, Füllen mit Schutzgas, Erhitzen, Schmelzen, Impfen usw.
•Magnetfeld-Czochralski-Methode:Basierend auf dem Czochralski-Züchtungsverfahren wird ein starkes Magnetfeld an die Schmelze im Tiegel angelegt, um die thermische Konvektion der Schmelze zu unterdrücken. Mit dieser Methode werden Czochralski-Silizium-Einkristalle mit geringer Sauerstoffkonzentration gezüchtet.
•Kontinuierliches Kristallziehverfahren:Mithilfe eines speziellen vertikalen Einkristallofens wird der Kristallstab ohne Materialzugabe gezogen und gleichzeitig geschmolzen. Der Polysilizium-Flüssigkeitsstand im Tiegel bleibt stabil, was eine stabilere thermische Feldumgebung bieten kann. Während des Kristallwachstumsprozesses werden kontinuierlich Rohstoffe hinzugefügt, um den Kristallwachstumsprozess gleichmäßiger und stabiler zu machen.
Silizium-Wafer-Schneidtechnologie
Prinzip des Silizium-Wafer-Schneidens:Die obere Oberfläche des Siliziumstabs ist in der Schneidevorrichtung befestigt, und der Siliziumstab bewegt sich langsam nach unten und wird durch den Hochgeschwindigkeits-Diamantdraht geschliffen, um den Schneideffekt zu erzielen. Die Funktion des Siliziumwaferschneidens besteht darin, den Siliziumblock durch das sich bewegende Schneiddraht-Schneidnetz in Siliziumwafer zu schneiden. Gegenwärtig bietet die Siliziumwafer-Schneidtechnologie die Vorteile einer hohen Schneideffizienz, niedriger Kosten und eines geringen Materialverlusts. Die Siliziumwafer-Schneidtechnologie ist in vielen Bereichen von großer Bedeutung, und die Schneidtechnologie ist seit langem ein heißes Thema in der Forschung der Siliziumwaferindustrie.
Der innere Kreis des Siliziumwafers bezieht sich auf den kreisförmigen Bereich auf der Oberfläche des Siliziumwafers, der den Rand des Siliziumwafers darstellt. Die Funktion des inneren Kreises des Siliziumwafers besteht darin, ein Brechen des Randes des Wafers zu verhindern, die Konzentration thermischer Spannungen zu verhindern und die Risse am Rand des Siliziumwafers zu reduzieren, sodass der Siliziumwafer oder die Batteriezelle unter Einwirkung äußerer Spannungen bricht. Beim Anfasen von Siliziumwafern werden die gebrochenen Kanten, Ecken und Risse am Rand des Siliziumwafers abgeschliffen, um einen glatten Radiusumfang am Rand des Siliziumwafers zu erhalten. Dieser Schritt wird im Allgemeinen vor oder nach dem Schleifen durchgeführt. Das Anfasen hat drei Hauptfunktionen: Verhinderung des Brechens des Waferrands, Verhinderung thermischer Spannungskonzentrationen und Verringerung des Risikos eines Bruchs des Siliziumwafers oder der Batteriezelle aufgrund von Rissen am Rand des Siliziumwafers unter Einwirkung äußerer Spannungen.
Produktionsprozess der chinesischen Silizium-Wafer-Industrie
Produktionsprozess von Siliziumwafern
Der Herstellungsprozess von Siliziumwafern ist komplex und umfasst viele Prozesse. Die wichtigsten Produktionsschritte umfassen das Züchten von Einkristallen, Schneiden, Polieren, epitaktisches Züchten und andere Prozesse. Das Züchten von Einkristallen dient dazu, Halbleitermaterialien zu erhalten, die den Anforderungen der Geräteherstellung entsprechen, und das gereinigte polykristalline Material muss zu einem Einkristall gezüchtet werden. Beim Polieren werden Materialien auf Mikron- und Nanoebene von der Oberfläche des Siliziumwafers durch die Korrosion chemischer Lösungen in der Polierflüssigkeit und das Entfernen mechanischer Schleifvorgänge in der Polierflüssigkeit entfernt. Epitaktisches Züchten bedeutet, eine Einkristallschicht mit der gleichen Kristallorientierung wie das Substrat auf einem Einkristallsubstrat zu züchten, wobei ein Abschnitt vom ursprünglichen Kristall nach außen verlängert wird. Die neue epitaktisch gewachsene Einkristallschicht kann sich in Bezug auf Leitfähigkeitstyp, spezifischen Widerstand usw. vom Substrat unterscheiden, und es können auch mehrschichtige Einkristalle mit unterschiedlichen Dicken und Anforderungen gezüchtet werden, um die Flexibilität des Gerätedesigns und die Leistung des Geräts zu verbessern.
Unterstützende Prozessausrüstung für die Herstellung von Siliziumwafern
Der Herstellungsprozess von Siliziumwafern umfasst das Züchten von Einkristallen, Runden und Schneiden, Schneiden, Anfasen und Schleifen, Polieren, Reinigen und Prüfen, was dem Einkristall-Silizium-Züchtungsofen, der Walz- und Schneidemaschine, dem Schneidegerät, der Anfasmaschine, dem CMP-Polierer sowie den Reinigungs- und Prüfgeräten entspricht. Die wichtigsten davon sind Schneiden und Polieren. Beim Schneiden wird der Siliziumwafer aus dem Siliziumblock geschnitten, während beim Polieren die Oberfläche des Siliziumwafers für den nachfolgenden Herstellungsprozess bearbeitet wird.
Züchtung von Einkristallen auf Siliziumwafern: Czochralski-Methode und Zonenschmelzmethode
Die wichtigsten Verfahren zum Züchten von Einkristallen aus Siliziumwafern sind das Czochralski-Verfahren und das Zonenschmelzverfahren. Beim Czochralski-Verfahren werden die gereinigten Rohstoffe in einen Tiegel gegeben und dieser in ein geeignetes Wärmefeld gestellt. Während des Erhitzungsprozesses schmelzen die Rohstoffe allmählich im Tiegel. Anschließend wird der zuvor platzierte Impfkristall gezogen und mit einer bestimmten Geschwindigkeit gedreht, um einen Einkristall zu züchten, der die Bedingungen erfüllt. Das Zonenschmelzverfahren bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem der Schmelz-Erstarrungs-Prozess zum Entfernen von Verunreinigungen auf Grundlage des Prinzips des Flüssigkeits-Feststoff-Gleichgewichts verwendet wird. Beim Zonenschmelzen können Verunreinigungen aus einem Element oder einer Verbindung entfernt werden, um den Zweck der Reinigung zu erreichen. Das mit dem Czochralski-Verfahren hergestellte Einkristallsilizium hat einen hohen Sauerstoffgehalt, eine hohe mechanische Festigkeit und ist groß und wird hauptsächlich zur Herstellung von integrierten Schaltkreisen mit geringem Stromverbrauch verwendet, während das mit dem Zonenschmelzverfahren hergestellte Einkristallsilizium eine hohe Reinheit und gleichmäßige elektrische Eigenschaften aufweist und hauptsächlich zur Herstellung von Geräten mit hohem Stromverbrauch verwendet wird.
Chinas Produktionskette für Siliziumwafer
Upstream und Downstream entwickeln sich koordiniert, die Marktnachfrage wächst weiter
Halbleiterbauelemente sind einer der Hauptanwendungsbereiche von Siliziumwafern, darunter integrierte Schaltkreise, optoelektronische Geräte, Sensoren und andere Bereiche. Die wichtige Rolle von Siliziumwafern in Halbleiterbauelementen ist besonders wichtig, daher sind die Qualitäts- und Leistungsanforderungen an Siliziumwafer sehr hoch. Der Upstream der Siliziumwafer-Industriekette umfasst hauptsächlich Siliziumwafer-Rohmaterialien und Siliziumwafer-Geräte. Der Midstream der Siliziumwafer umfasst hauptsächlich den Siliziumwafer-Prozessablauf und die Klassifizierung von Siliziumwafern. Die Herstellung von Siliziumwafern erfordert den Einsatz hochpräziser Geräte und Technologien, einschließlich Einkristallwachstum, Rundung und Abschneiden, Schneiden, Polieren und anderen Verbindungen. Der Downstream der Siliziumwafer umfasst hauptsächlich Anwendungsbranchen, darunter Kommunikationstechnologie, Unterhaltungselektronik, Automobile, Cloud-Computing usw. Der Upstream und Downstream der Siliziumwafer entwickeln sich koordiniert, um gemeinsam die Bedürfnisse der Downstream-Kunden zu erfüllen. Darüber hinaus werden Siliziumwafer auch häufig in Solarmodulen, LED-Beleuchtung und anderen Bereichen verwendet, und die Marktnachfrage in diesen Bereichen wächst ebenfalls. Um die Nachfrage des Marktes zu befriedigen, müssen die Hersteller von Siliziumwafern die Qualität und Leistung ihrer Siliziumwafer kontinuierlich verbessern und gleichzeitig ihre technologische Forschung und Entwicklung sowie Innovationen verstärken, um die Entwicklung der Siliziumwaferindustrie voranzutreiben.
Geschäftsmodell der chinesischen Silizium-Wafer-Industrie
Modell zur Reinigung von Siliziummaterial und zum Recycling von Schneidflüssigkeit
Reinigungsflüssigkeit für Siliziummaterial ist eine Flüssigkeit, die zum Reinigen der Oberfläche von Siliziumscheiben verwendet wird, wodurch Verunreinigungen und Oxide auf der Oberfläche für die anschließende Verarbeitung entfernt werden können. Schneidflüssigkeit für Siliziummaterial ist eine Flüssigkeit, die zum Schneiden von Siliziumscheiben verwendet wird, wodurch Siliziumscheiben leichter geschnitten werden können. Zu den Reinigungsdiensten für Siliziummaterial gehören der Selbstreinigungsmodus, der Reinigungsmodus durch Dritte (Reinigung außerhalb der Fabrik) und der Reinigungsmodus durch Dritte (Reinigung innerhalb der Fabrik). Da die Größe der Siliziummaterial-Industriekette weiter zunimmt, kann der vorhandene Reinigungsmodus die Sauberkeitsanforderungen des Kunden nicht mehr erfüllen. Daher bietet die Fabrik entsprechende Dienste an, um die Servicequalität sicherzustellen und die professionelle Arbeitsteilung zu vertiefen. Zu den Schneidflüssigkeitsbehandlungsmodi gehören Direktableitung, Selbstbehandlung und Servicebereitstellung innerhalb der Fabrik. Der Schneidflüssigkeitsbehandlungsmodus trägt dazu bei, die Ableitung von Abfallflüssigkeit und den Einsatz von Chemikalien zu reduzieren, die Anschaffungskosten für Schneidflüssigkeit und Reinigungsmittel sowie die Kosten für die Abwasserableitung zu sparen, die Produktionskosten des Kunden zu senken und die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt zu verbessern.
Vergleich von Betriebsmodellen für Reinigungsdienste für Siliziummaterial
| Reinigungsmodus für Silikonmaterial | Modelleinführung | Kunden | Vorteile | Nachteile |
| Selbstreinigungsmodus | Die Produktionsabteilung des Siliziummaterialunternehmens ist selbst für den Siliziummaterialreinigungsservice verantwortlich und vervollständigt den Siliziummaterialreinigungsvorgang durch den Aufbau einer eigenen Siliziummaterialreinigungswerkstatt | Geeignet für nachgelagerte Unternehmen mit integrierten Entwicklungsstrategien | Der Produktionsprozess und der Reinigungsprozess des Siliziummaterials werden alle von demselben Unternehmen verwaltet, was die einheitliche Koordination und Planung der Produktion und Reinigung des Siliziummaterials erleichtert. | Die Managementspanne hat zugenommen, und der Mangel an Erfahrung auf dem Gebiet der Reinigung von Siliziummaterialien hat zu einem Rückgang der Managementeffizienz geführt |
| Reinigung durch Dritte (Reinigung außerhalb des Werks) |
Nehmen Sie Service-Outsourcing an, um mit externen Reinigungsdiensten für Siliziummaterialien zusammenzuarbeiten, und das Reinigungs-Outsourcing-Unternehmen transportiert Siliziummaterialien regelmäßig zur Reinigung in seine Werkstatt außerhalb der Fabrik | Geeignet für Downstream-Unternehmen mittlerer Größe | Die meisten Unternehmen, die in dieser Art von Geschäft tätig sind, sind kleine und mittlere Unternehmen, und nachgelagerte Unternehmen haben mehr Mitspracherecht | Die Reinigungsgeräte und die Sauberkeit in der Werkstatt können den Anforderungen nicht gerecht werden und die Reinigungsqualität von Siliziummaterialien kann nicht garantiert werden. Der tägliche Umschlag und die Transportkosten von Siliziummaterialien sind hoch. |
| Reinigung durch Dritte (Reinigung innerhalb der Fabrik) |
Der Unterschied besteht darin, dass die monokristalline Siliziummaterialindustrie die Zusammenarbeit mit Siliziummaterialreinigungsunternehmen wählen wird, die über Geschäftskooperation und Branchenerfahrung verfügen, und es ihnen ermöglichen wird, in der Nähe des Fabrikgeländes Werkstätten zur Reinigung von Siliziummaterialien zu errichten. | Geeignet für Großunternehmen mit spezialisierten Entwicklungsstrategien | Es löst nicht nur das Problem der verringerten Managementeffizienz, das durch grenzüberschreitende Geschäfte von selbst betriebenen Unternehmen verursacht wird, sondern löst auch das Problem, dass die Reinigungsqualität und -sicherheit des zweiten Modells nicht garantiert werden kann. | Es ist notwendig, eine enge Zusammenarbeit mit den Dienstleistern aufzubauen |
Schneidflüssigkeitsbehandlungsmodus
| Schneidflüssigkeitsbehandlungsmodus | Modelleinführung | Kunden | Vorteile | Nachteile |
| Direkte Entladung | Die Produktionsabteilung von Siliziummaterialunternehmen sammelt Abfallschneidflüssigkeiten und leitet sie nach zentraler Behandlung ab | Geeignet für Kleinunternehmen oder Großunternehmen mit großen Investitionen in Umweltschutzausrüstung | Wegfall einer Verbindung bei der Herstellung von monokristallinen Siliziumwafern, Verbesserung der Managementeffizienz | Erfordert große Investitionen in Umweltschutzausrüstung; hat einen gewissen Einfluss auf die Stückkosten von monokristallinen Siliziumwafern |
| Selbstbehandlung | Vervollständigen Sie das Recycling und die Aufbereitung von Kühlschmierstoffen durch den Bau einer Recycling- und Aufbereitungswerkstatt | Geeignet für nachgelagerte Unternehmen mit integrierten Entwicklungsstrategien | Die Produktionsverbindung und die Schneidflüssigkeitsaufbereitungsverbindung werden alle vom selben Unternehmen verwaltet, was für eine einheitliche Planung und Terminierung praktisch ist. | Erhöhte Managementspanne, gepaart mit mangelnder Erfahrung im Bereich der Kühlschmierstoffbehandlung, was zu einer Verringerung der Managementeffizienz führt |
| Service im Werk | Arbeiten Sie mit Unternehmen mit umfassender Branchenerfahrung zusammen, ermöglichen Sie ihnen den Bau von Werkstätten innerhalb des Fabrikgeländes und verbinden Sie sie mit der Produktionslinie, um das Recycling und die Aufbereitung von Schneidflüssigkeiten für Siliziumwafer in Echtzeit durchzuführen. | Geeignet für Großunternehmen mit spezialisierten Entwicklungsstrategien | Lösung des Problems der verringerten Managementeffizienz, das durch das selbst betriebene grenzüberschreitende Geschäft des Unternehmens verursacht wird, wodurch Kosten für nachgelagerte Kunden gespart werden | Muss eine enge Zusammenarbeit mit den Dienstleistern aufbauen |
Änderungen der Silizium-Wafer-Preise wirken sich auf die Produktionskosten aus
Da Siliziumwafer in Bereichen wie der Herstellung elektronischer Geräte und der Solarindustrie weit verbreitet sind, wirken sich die Höhen und Tiefen des Konjunkturzyklus auf die Preise aus, und Schwankungen der Siliziummaterialpreise wirken sich direkt auf die Produktionskosten von Siliziumwafern aus. Laut PVInfoLink-Daten werden im weltweiten Siliziumwaferpreistrend die Preise für monokristalline Siliziumwafer 210 mm, monokristalline Siliziumwafer 182 mm und monokristalline Siliziumwafer 166 mm von der Marktnachfrage beeinflusst und schwanken innerhalb eines bestimmten Bereichs. Ab Juni 2021 traten die Siliziumwaferpreise in einen Aufwärtstrend ein und erreichten im August 2022 mit einer starken Wachstumsrate einen Höchststand. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie ist der Produktionsprozess von Siliziumwafern effizienter geworden und die Kosten sind weiter gesunken. Darüber hinaus haben seit der zweiten Hälfte des Jahres 2022 die zyklischen Auswirkungen, die durch das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage in der globalen Halbleiterindustrie verursacht wurden, dazu geführt, dass die weltweiten Siliziumwaferpreise im vergangenen Jahr schwankten und sanken.
Globale Marktgröße der Siliziumwaferindustrie
Lieferungen von Siliziumwafern bleiben stabil, Marktgröße wächst schnell
Siliziumbasierte Halbleitermaterialien sind derzeit die Halbleitermaterialien mit der größten Produktion und der breitesten Anwendung. Der Anwendungsbereich von Halbleitern erweitert sich mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie weiter. Aufstrebende Bereiche wie das Internet der Dinge, künstliche Intelligenz und Cloud-Computing boomen und bieten der Halbleiter-Siliziumwaferindustrie neue Wachstumschancen. Seit 2018 zeigen die weltweiten Lieferungen von Halbleiter-Siliziumwafern unter Schwankungen einen Aufwärtstrend. Laut SEMI-Daten werden die Halbleiterlieferungen ab 2021 in einen neuen Wachstumszyklus eintreten. Aufgrund der aufkommenden Anwendungsfelder und der Beliebtheit von 3-Zoll-Siliziumwafern werden die weltweiten Lieferungen von Siliziumwafern in Zukunft voraussichtlich 15 Milliarden Quadratzoll übersteigen. Laut SEMI-Daten blieb der weltweite Markt für Halbleiter-Siliziumwafer von 2018 bis 2020 im Wesentlichen bei 11 Milliarden US-Dollar. Ab 2021 ist die Branche mit der diversifizierten Entwicklung von Endgeräten auch in eine Phase schnellen Wachstums eingetreten. Es wird erwartet, dass der weltweite Markt für Halbleiter-Siliziumwafer bis Ende 2023 ein Volumen von über 14 Milliarden US-Dollar erreichen wird.
Marktgröße der chinesischen Siliziumwaferindustrie
Die Produktion von Siliziumwafern wächst weiter, und der nachgelagerte Markt ist riesig
Seit 2018 weist die Siliziumwaferproduktion in meinem Land im Allgemeinen einen jährlichen Wachstumstrend auf. Laut CPIA-Daten hat die Siliziumwaferproduktion meines Landes seit 2021 ihren Höhepunkt erreicht und eine beschleunigte Wachstumsrate verzeichnet. Mit der Expansion führender Unternehmen, kontinuierlichen technologischen Durchbrüchen und dem Wachstum der nachgelagerten Nachfrage wird erwartet, dass die Siliziumwaferproduktion in Zukunft 400 GW übersteigen wird. In den letzten Jahren hat sich die Siliziumwaferindustrie meines Landes rasant entwickelt und die Wachstumsrate der inländischen Marktgröße hat die globale durchschnittliche Wachstumsrate übertroffen. Laut SEMI-Daten hat die Marktgröße für Halbleiter-Siliziumwafer in meinem Land von 2021 bis 2022 10 Milliarden Yuan überschritten und die Wachstumsrate hat sich weiter beschleunigt. Es wird erwartet, dass die Marktgröße in Zukunft 15 Milliarden Yuan übersteigen wird, und es gibt viel Raum für Marktwachstum.
