早在1842年,科學家格波夫就在實驗室中發現了陰極濺射現象,但由于人們對濺射技術缺乏深入了解,商業化的磁控濺射設備直到1970年才逐漸應用于實驗室和小型生產。
20世紀80年代以后,隨著以集成電路、信息存儲、液晶顯示器、光存儲器、電子控制器為主的電子與信息產業開始進入高速發展時期,磁控濺射技術才從實驗室應用真正進入工業化規模生產應用領域。
然而,直到21世紀初,中國的靶材仍高度依賴進口,國內竟無一家企業能夠提供高純金屬靶材,市場被日立金屬、TDK等海外企業完全壟斷。
彼時,剛剛經歷轉企改制的有研集團正在尋找產業化落地的項目,經過一年多時間的調研,有研團隊將目標對準了高純金屬靶材。
據全程參與研發的現任有研新材總經理王興權回憶,當時業內對有研的選擇反響并不積極,很多人根本不相信中國人還能生產半導體、集成電路用靶材。
2005年,剛剛進入靶材領域的有研團隊對靶材技術的認識如同一張白紙,全憑信念支撐。
三年以后,有研的靶材進入市場,并獲得客戶的基本認可,產品開始走向正軌。
2012年,有研成為*批進入國家重大專項的企業,參與了02專項(集成電路)后期的所有項目。在*項目的助力下,憑借對金屬材料的深刻理解和材料學的長期積累,有研成功突破了集成電路靶材從材料到制品的全套技術,讓國產高純金屬靶材達到了國際先進水平,并擁有全部自主知識產權。
用王興權的話說:“現在的有研可以跟國際上任何微電子材料大公司平等的進行市場對話和技術對話。”
《大國之材》:您覺得我們國內的高純金屬靶材目前的發展水平處于什么樣的位置?我們存在哪些發展痛點?
王興權:我個人認為在微電子靶材這塊,中國應該屬于第二梯隊,*梯隊仍然是日本的GX公司和美國的霍尼爾等公司。在過去十幾年里,中國的微電子靶材從零開始,能發展到目前的水平,應該說成果是非常顯著的。
當前的行業痛點問題已經不明顯了,國內的微電子靶材基本已經與國際*企業處于同一競爭水平。原來談到痛點,可以說渾身都是痛,關鍵指標不清、核心技術不通、市場認可度低、人才隊伍缺乏、原材料受制于人等等,都是我們曾經經歷的痛點。
但是國內的微電子靶材發展到今天,原來的錐心之痛已經不存在了。但是,我們畢竟處于第二梯隊,更全面的描述當前國內微電子靶材的發展水平,我認為是多數跟從,部分平起,個別超越。
《大國之材》:有研新材近幾年高純金屬靶材的市場營收增顯著,您分析主要是哪些原因?
王興權:我覺得高純金屬靶材的業績增長*主要取決于三個因素。首先是大勢,在過去的20年里邊,中國的集成電子領域是一個穩步增長的發展階段,中芯國際等優勢企業像雨后春筍般涌現出來。
全球的微電子領域,年平均的發展速度大約為4%到5%,但是在過去的20年內,中國微電子領域一直都保持在13%到14%的發展水平。沒有微電子領域的快速發展,就不可能有相關的領域裝備和材料的進步。
其次,有研科技集團(原有色金屬研究總院)主要從事有色金屬領域的共性技術開發,經過六十多年的積淀,我們擁有大量金屬材料制備和加工技術,對金屬材料的理解非常透徹。這些積累為我們在微電子材料領域的技術開發和提升提供了巨大支撐。
當然,*關鍵的一點,是有研人的努力和堅持,是一種產業情懷或者說國家情懷,一種我們中國人必須做得出、做得好的勁頭。
在我們剛剛進入這個領域的時候,全國范圍內沒有人做微電子靶材,甚至做集成電路相關材料的企業都非常少,那時候靶材被霍尼韋爾、東曹、威廉姆斯、優美科、日礦等國外企業壟斷,中國當時也有幾家公司和科研機構想進入這個領域,但受制于技術門檻和市場門檻,有些單位進來又退出了,有些單位發展止步不前,國產靶材行業發展起起伏伏。在這中間,有研新材得益于長期的堅持和持續投入。
當然,國家的重視和支持為我們的發展提供了強大支撐。
《大國之材》:2018年靶材市場規模的增速達到30%,在半導體方面,增速達到60%。隨著5G應用趨勢的到來,微電子靶材的格局會發生哪些變化?
王興權:我認為打破國外企業占主體的局面,指日可待。現在國內的靶材企業在國際范圍內競爭,從技術到管理再到市場占有率,已經沒有明顯的劣勢,尤其是在國內市場方面,這幾年全球集成電路的產業布局向中國大陸在轉移。從區域發展來看,中國大陸的發展速度會遠遠高于歐美、東南亞、日本、中國臺灣等其他地區。在市場交互和本地化服務方面,國內企業具備獨特的地緣優勢。
但值得注意的是,從新品開發的角度來看,目前絕大多數新產品仍出自國外企業,尤其是日本的JX公司,占有靶材新品約60%的份額,一直保持著技術原發性優勢,在未來市場中自然也會居于主導地位,因此我們在一段時間內可能還是跟從的狀態。
但新技術的引入,尤其是5G技術的普及將是一個非常好的契機。隨著集成電路的線寬越來越窄,對材料提出了更高的需求,原來的材料組分、純度、組織結構已不足以支撐集成電路技術指標的躍升。有研新材對材料的理解是非常深的,對材料元素的控制、材料行為控制和組織結構控制是我們的強項。這就給了我們一次突破老產品的固定格局,大家站在同一起跑線上的機會。在新產品框架下,我們的材料技術優勢將發揮得更淋漓盡致。
另外,隨著電子信息技術的發展和應用領域的拓寬,芯片的特殊功能性需求越來越高,比如未來一些芯片制程中對材料的磁性能、熱效應、相變反應、壓電效應等方面提出特殊需要,很可能已超越了單質材料的物理極限,這時就需要靠特種合金材料、復合材料或不同材料的復合工藝才能滿足性能需求,這就涉及到材料性質與功能的關聯,涉及到材料的設計。這時,誰在材料技術方面積淀深厚,誰在功能材料開發方面能力強,誰就能抓住微電子產業的發展機遇,誰就能成為未來的領跑者。
《大國之材》:有研新材目前在新材料領域所處的一個行業地位如何?
王興權:談到在新材料領域的行業地位,由于有研新材的產業覆蓋領域比較廣,需要細分來說,總結起來我們叫“電磁光醫”四大板塊*發展。
在微電子薄膜材料領域,目前我們的全球市場占有率大概5%,數字并不大,但這個5%的內涵很重要,可以分三個維度來看。
一是從市場維度來看,我們目前以國內客戶為主,國內的客戶覆蓋率接近100%,也就是說國內幾乎所有微電子企業都會用到有研新材的材料。
二是從產品覆蓋維度來看,我們自己內部一種說法叫“全餐”。只要是微電子領域用的金屬薄膜材料,無論是濺射靶材還是蒸發材料,所有的材料品種、所有的產品型號有研新材都有。
還有一個*重要的維度,叫垂直一體化。這一點在全球范圍內,只有日本的JX公司和美國的霍尼韋爾能夠做得到(這兩家也沒全做到)。我們不僅僅生產靶材和蒸發材料,還可以自己生產制作靶材的微電子級原材料, 比如說微電子靶材用的銅材,我們能夠把市場上隨處可得的*普通的銅材,提純到“六個九”的電子級超高純銅。在微電子領域,能夠做到原材料不受制于人,對于企業的存活和發展至關重要!
在微電子薄膜材料領域,有研新材已經是國內行業龍頭,技術優勢、人才優勢、市場優勢已經形成。
在稀土領域,有研新材應該說是全國范圍內稀土技術能力*強*全面的企業。有研新材具備從稀土選礦、稀土分離,稀土金屬制備的全流程原創技術。現在全球范圍內70%的稀土選冶都源于我們的技術。目前有研新材是全球*能生產多種超高純稀土金屬的企業。我們的稀土發光材料、稀土磁性材料技術也具備國內*水平。
在紅外光學材料方面,有研一直掌握著行業*性技術,中國的*根鍺單晶就出自我們之手,目前有研新材是國內*大的紅外鍺單晶和二六族晶體生產企業。
在生物醫用材料方面,中國*根牙弓絲、*支食道支架、*支膽道支架、*支前列腺支架等等,都是由我們出品的。
總而言之,有研新材是一家市場導向、技術先導型企業,在材料領域具有強大的技術創新和技術轉化能力,使企業在發展中始終保持旺盛的活力和動力,為企業提供了廣闊的發展空間。
《大國之材》:公司對未來市場的布局,有哪些新的舉措?
王興權:我們從現在的戰略維度上來看,還是圍繞“電磁光醫”這四個板塊,這四個板塊有不同的定位,其資源配置方式和發展模式也不同。
電子薄膜材料板塊是有研新材的核心業務板塊,也是未來重點發展的產業領域。公司將持續加大在這一領域的資源配置力度,不斷優化產業布局,壯大產業規模,并*終成為全球*的微電子薄膜材料和相關服務的提供者。
稀土領域,我們將大力推動稀土綠色清潔選冶技術,提供行業服務,助推我國稀土產業的良性發展,同時充分發揮全產業鏈技術優勢,發展特種磁性材料產業。
特種光學材料領域,繼續保持行業領頭羊的位置,充分發揮核心材料優勢,適度延伸產業鏈。
生物醫用領域,走市場化道路,引入優質的資本方和資源方,使其具有高度市場活力和企業活力,推動快速發展。