iPhone 7用了「中國芯」?究竟發生了什麼事?

n 近日,小編被一個標題給嚇到了,諸多科技媒體用「央視:原來 iPhone 7用的是中國芯!」為題報道了一個國內公司。我們姑且不且不去探求作者寫這個標題的出發點。但根據我們一般人對「中國芯」的了解,似乎蘋果iPhone 7用的晶元是中國設計的,你說看到這個標題絕不覺得震驚?但背後的真相又是怎樣的呢?讓小編為你一一揭秘。n

n n 事件的起因n n

n 這波報道的源頭來自CCTV2財經頻道在11月26報道的《智能先鋒(一):牽住「牛鼻子」》報道,報道裡面大談智能製造、自主核心等製造/工業強國等話題。n

n 裡面記者探訪了位於浙江寧波餘姚縣的江豐電子材料股份有限公司,裡面有七董事長姚力軍的一個演講,在其演講PPT中有提到,iPhone 7核心處理器A10晶元採用了江豐電子產品,是中國電子產品第一次應用在16nm FinFET+技術大規模集群。這又究竟是什麼呢?n

n 我們再繼續往下看。n

n 視頻中,記者提到,江豐電子做的是高純度濺射靶材。它是半導體晶元製造中的關鍵材料。目前n n n 全球只有四家公司n n n 掌握了這種材料的製造工藝。n

n 視頻里介紹了一個高純鈦靶材、鋁靶材和300mm的靶材,而這些靶材相互作用,就可以用來做晶元,這是智能製造的基礎。央視的記者接著說,這種靶材製造的時候最重要的是其金屬的純度,一般的金屬可以達到99.8%的純度,而製造晶元所需的純度要求達到99.999%。n

n 央視記者還介紹,這些金屬靶材被濺射到wafer上面,然後經過工藝處理後,就形成了一層層金屬導線,晶元的數據傳輸,全靠這些金屬導線。n

n 就是這個視頻讓媒體瘋狂了。可這真的說明iPhone用的是「中國芯」嗎?n

n n 金屬濺射靶材是什麼?n n

n 我們知道,隨著科學技術的進步,尤其是電子器件朝著小型化、集成化、低功耗的趨勢發展,電子薄膜材料越來越受到重視,電子薄膜材料的製備工藝也取得了很大的進展,已經應用於電子器件的大規模生產中。目前,電子薄膜材料的製備工藝主要包括物理氣相沉積技術(PVD)、化學氣相沉積技術(CVD)等。n

n 而濺射屬於物理氣相沉積技術的一種,是製備電子薄膜材料的主要技術之一。n

n 它利用離子源產生的離子,在高真空中經過加速聚集,而形成高動能的離子束流,轟擊固體表面,離子和固體表面原子發生動能交換,使固體表面的原子離開固體並沉積在基底表面,被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料,稱為濺射靶材。n

n n 濺射靶材工作原理基本情況n n

n 一般來說,濺射靶材主要由靶坯、背板等部分構成,其中,靶坯是高速離子束流轟擊的目標材料,屬於濺射靶材的核心部分,在濺射鍍膜過程中,靶坯被離子撞擊後,其表面原子被濺射飛散出來並沉積於基板上製成電子薄膜;由於高純度金屬普遍較軟,而濺射靶材需要安裝在專用的機台內完成濺射過程,機台內部為高電壓、高真空環境,因此,背板主要起到固定濺射靶材的作用,且需要具備良好的導電、導熱性能。n

n n 濺射靶材分類n n

n 濺射靶材的應用領域廣泛,主要包括了半導體晶元、平板顯示、太陽能電池、信息存儲、光學應用和電子器件。由於應用領域的不同,濺射靶材對金屬材料的選擇和性能要求存在一定差異。n

n n 不同領域對金屬靶材的需求n n

n 在半導體晶元中,超高純金屬材料製造的濺射靶材是極大規模集成電路晶元製造中不可缺少的關鍵原材料,主要由超高純度的鋁、鈦、鉭、銅等金屬材料製成,採用磁控濺射工藝(物理氣相沉積方法)來製備晶元中的各種金屬導線。磁控濺射工藝是指在超高真空狀態下用氬離子轟擊靶材表面,將靶材材料以原子態激發出來,再通過電磁場控制濺射出粒子的運動,在基底材料上形成薄膜的工藝方法。這種技術是極大規模集成電路晶元製造的關鍵工藝,濺射鍍膜後經過光刻工藝,進而形成超高純金屬材料構成的配線結構。n

n 正是由於1平方厘米的集成電路上配備有長度數以萬米計的超細金屬導線,才有我們今天體積愈來愈小、功能越來越強大的智能電子產品。n

n n 金屬靶材的市場現狀如何?n n

n 作為一個負責的小編,我們來了解一下這個材料的市場現狀如何。n

n 濺射鍍膜工藝起源於國外,所需要的濺射靶材產品性能要求高、專業應用性強,因此,長期以來全球濺射靶材研製和生產主要集中在美國、日本少數幾家公司,產業集中度相當高。以霍尼韋爾(美國)、日礦金屬(日本)、東曹(日本)等跨國集團為代表的濺射靶材生產商較早涉足該領域,經過幾十年的技術積澱,憑藉其雄厚的技術力量、精細的生產控制和過硬的產品質量居於全球濺射靶材市場的主導地位,佔據絕大部分市場份額。n

n 這些企業在掌握濺射靶材生產的核心技術以後,實施極其嚴格的保密措施,限制技術擴散,同時不斷進行橫向擴張和垂直整合,將業務觸角積極擴展到濺射鍍膜的各個應用領域,牢牢把握著全球n

n 濺射靶材市場的主動權,並引領著全球濺射靶材行業的技術進步。n

n n 2014年高純濺射靶材市場容量(單位:億美元)n n

n 國際半導體設備與材料協會(SEMI)年4月公布統計數據:2013年全球半導體材料銷售額為434.6億美元,其中晶圓製造材料銷售額為227.6億美元,封裝材料為207億美元。在晶圓製造材料中,濺射靶材約佔晶元製造材料市場的2.6%。在封裝測試材料中,濺射靶材約佔封裝測試材料市場的2.3%。2014年全球半導體用濺射靶材銷售額為11.6億美元。n

n n 2011-2014年全球半導體用濺射靶材市場規模(單位:億美元)n n

n n 受到發展歷史和技術限制的影響,濺射靶材行業在我國起步較晚,目前仍然屬於一個較新的行業。與國際知名企業生產的濺射靶材相比,我國濺射靶材研發生產技術還存在一定差距,市場影響力相對有限,尤其在半導體晶元、平板顯示器、太陽能電池等領域,全球高純濺射靶材市場依然被美國、日本的濺射靶材生產廠商所控制或壟斷。n n

n 隨著濺射靶材朝著更高純度、更大尺寸的方向發展,我國濺射靶材生產企業只有不斷進行研發創新,具備較強的產品開發能力,研製出適用不同應用領域的濺射靶材產品,才能在全球濺射靶材市場中佔得一席之地。n

n n 我國集成電路用濺射靶材規模n n

n 太陽能光伏產業的快速發展給太陽能電池用濺射靶材市場帶來了巨大的成長空間,2014年全球太陽能電池用濺射靶材市場規模15.2億美元,比2013年增長31.2%。n

n n 全球太陽能電池用濺射靶材市場規模n n

n n 這還是美日企業的天下n n

n 前面我特意標出,央視記者提到全球只有四家公司能提供這些材料,但這是真的嗎?小編於是又開動了谷歌。n

n 原來高純濺射靶材是伴隨著半導體工業的發展而興起的,屬於典型的技術密集型產業,產品技術含量高,研發生產設備專用性強。美國、日本的半導體工業相繼催生了一批高純濺射靶材生產廠商,並於當前居於全球市場的主導地位,在一定程度上,全球半導體工業的區域集聚性造就了高純濺射靶材生產企業的高度聚集。n

n 國內市場中,高純濺射靶材產業起步較晚,主要高純濺射靶材生產企業均由國有資本和少數民營資本所投資。目前,國內高純濺射靶材生產企業已經逐漸突破關鍵技術門檻,打破了濺射靶材核心技術由國外壟斷、產品供應完全需要進口的不利局面,不斷彌補國內同類產品的技術缺陷,進一步完善濺射靶材產業發展鏈條,並積极參与國際技術交流和市場競爭。n

n n 國內外知名企業n n

n (1)霍尼韋爾國際公司(Honeywell International Inc. )n

n 成立於1885年,總部位於美國,擁有航空航天集團、白動化控制系統集團以及特殊材料和技術集團三大業務部門。霍尼韋爾的主要靶材包括鈦鋁靶、鈦靶、鋁靶、鉭靶、銅靶等。n

n (2)JX日礦日石金屬株式會社(JX Nippon Mining & Metals Corporation)n

n 成立於1992年,為JX控股(JX Holdings)子公司。主要有能源業務、石油天然氣探測和生產業務、金屬業務三大業務,其中金屬業務為日礦金屬運營,主要產品包括銅箔、複合半導體、金屬粉末、濺射靶材等。n

n (3)東曹株式會社(Tosoh Corporation)n

n 成立於1935年,總部位於日本,其功能產品部門由有機化學產品、高機能材料產品、生命科學三部分組成,其中高機能材料產品主要包括電池材料、石英玻璃、分子篩、濺射靶材等。其濺射靶材通過在美國、日本、韓國和中國的生產基地生產。n

n (4)普萊克斯公司(Praxair, Inc.)n

n 成立於1907年,總部位於美國是世界最大的氣體供應商之一,主要產品包括大氣氣體產品、生產氣體產品以及表面技術產品。普萊克斯公司主要服務於航空航天、化工、醫療保健、金屬生產、石油天然氣、能源、電子等行業,其中其電子行業的主要產品包括電子設備、次大氣氣體輸送系統、濺射靶材等。n

n (5)住友化學株式會社(Sumitomo Chemical Com-pang, Limited)n

n 成立於1913年,總部位於日本,主要服務於石油化學、能源一功能材料、情報電子化學、健康一農業相關事業和醫藥五大領域,其中情報電子化學領域的主要產品包括濾色鏡、光學功能薄膜、彩色光阻劑、導光板、觸摸屏面板、濺射靶材等。n

n (6)日本愛發科真空技術株式會社(ULVAC,Inc.)n

n 成立於1952年,總部位於日本,主要產品分為真空設備、真空組件和原材料三大類,其中原材料包括高性能材料和濺射靶材,其濺射靶材主要應用於平板顯示、半導體、太陽能電池等領域,此外愛發科還可以生產ITO靶材。n

n (7)寧波江豐電子材料有限公司n

n 創建於2005年,是國家科技部、發改委及工信部重點扶植的一家高新技術企業,專門從事超大規模集成電路晶元製造用超高純度金屬材料及濺射靶材的研發生產,填補了國內的技術空白,打破了美、日國際跨國公司的壟斷格局。江豐電子目前已成為國內材料最齊全、工藝最完整、設備能力最強、產能最大的超高純度金屬材料及濺射靶材生產基地。n

n (8)有研億金新材料股份有限公司n

n 總部位於北京,為有研新材(600206.SH)全資子公司,於2000年10月在國家工商總局註冊成立,註冊資本17,281.6253萬元,主要研發、生產和銷售微電子光電子用薄膜新材料和生物醫用新材料,產品包括靶材、蒸鍍材料、口腔正畸器材和醫療用介入支架等,其靶材產品主要包括鋁及其合金靶、鈦靶、銅靶、鉭靶等。n

n (9)北京中金研新材料科技有限公司(CNM)n

n 坐落於中關村科技園區的國家高新技術企業,由業內龍頭企業為發起人,整合了國內科研院校的優勢資源,吸收國內外先進科學的管理經驗而成立。人才儲備豐富,資金力量雄厚,通過ISO9001:2008質量體系及ISO14001:2004環境管理體系認證,具有自主進出口權。現擁有鍍膜材料、濺射靶材、高純材料、高純合金等多條生產線,生產設備先進,工藝完善。n

n (10)江陰恩特萊特鍍膜科技有限公司n

n 地處中國長江三角洲中心的江陰市,是一家專業從事鍍膜材料和鍍膜設備生產、研發、銷售的高科技企業。公司提供濺射靶材及等離子噴塗和鑄造旋轉靶的全套設備與技術,同時還承攬等電弧和離子噴塗表面處理的加工業務。n

n 據小編從晶圓代工廠了解到,前面那幾家美日企業佔領了大部分的市場,所以啊,在材料這塊中國還是有很長的路要走。n

n 那麼來談一下江豐電子n

n 裡面,江豐電子董事長提到,iPhone 7核心處理器用到了其材料,因為iPhone 7的A10處理器是台積電獨家代工的,所以也就代表江豐電子已經打入了台積電供應鏈,這應該是一個好事,對國內的相關企業是一個鼓舞。n

n 但這並不代表江豐電子可以高枕無憂了,我們來看一下江豐電子去年年底的招股書,探討其現狀。n

n (1)公司概況n

n 公司系由成立於 2005 年 4 月的江豐有限整體變更設立的股份有限公司。現註冊資本 16,407 萬元,註冊地為寧波餘姚市,法定代表人為姚力軍先生。n

n 公司自成立以來一直從事高純濺射靶材的研發、生產和銷售業務,為高新技術企業,設有省級高新技術企業研究開發中心、博士後科研工作站和浙江省院士專家工作站。n

n 截至 2015 年 6 月 30 日,公司擁有授權專利 138 項,其中發明專利90 項。公司擁有一支優秀的技術研發和管理團隊,其中董事長兼總經理姚力軍先生、董事兼副總經理和董事會秘書 Jie Pan 先生均入選國家「千人計劃」,是國內高純濺射靶材領域的領軍人物。n

n 公司先後承擔或主持了國家高技術研究發展計劃(簡稱「 863 計劃」)重點項目 1 項、引導項目 1 項,國家科技重大專項「極大規模集成電路製造設備及成套工藝」專項(簡稱「 02 專項」) 2 項等多項國家級研究課題。n

n 公司的「超大規模集成電路用濺射靶材製造關鍵技術」在 2009 年榮獲「中國電子學會電子信息科學技術獎三等獎」; 「超大規模集成電路製造用鋁和鉭濺射靶材」在 2010 年被評為「中國半導體創新產品和技術」;「 300mm 集成電路用Ti、 Cu 濺射靶材」在 2012 年被評為「中國半導體創新產品和技術」;「 300mm 矽片工藝用 Al、 Ti、 Cu、 Ta 靶材」在 2012 年被評為「國家戰略性創新產品」;「超大規模集成電路製造用濺射靶材關鍵技術研究及產業化」於 2014 年獲「寧波市科學技術獎一等獎」; 部分科技成果作為國家重大科技成果於 2011 年 3 月 「兩會」期間參加了國家「十一五」重大科技成果展。n

n 公司的產品獲得了市場的廣泛認可,具有優質的客戶資源,目前主要客戶有中芯國際、台積電、 SunPower、聯華電子、格羅方德等國內外知名半導體企業。n

n (2)面臨的風險n

n n 結論:n n

n 毫無疑問,江豐電子的進步是中國材料領域的一個進步,但是如果我們簡單的用「iPhone 7用了中國芯」這樣的標題,似乎有點標題黨。同時央視的記者知識水平還是需要提高啊!n

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