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怀“材”抱器 新材料产业日新月异
发布时间:2023-06-08  来源:上海证券报  

  路边的豌豆荚鼓鼓囊囊,挺拔的稻穗充满着向上的力量。小满时节,上海证券报记者驱车前往上海宝山,探访飞凯材料的成“材”之路。

  从紫外固化材料,到屏幕显示材料,再到半导体材料、有机合成材料……飞凯材料总经理苏斌如数家珍。得益于新材料业务的发展,公司规模不断壮大,公司产品的下游应用也从光纤通信拓展到面板、半导体、生物医药等多个领域。

  “一代材料,一代技术,一代产业。没有高端新材料,就制造不出高端产品,制造业高端化也就成为无本之木。”谈及新材料产业的重要性,苏斌认为,“作为高端制造业的关键基础,国家对新材料产业怎么重视都不为过。”

  记者了解到,新材料产业不仅兼具知识和技术密集度高、投入大等特征,还需要跟制造工艺和技术相匹配,产品研发和产业化难度都非常高。因此,新材料企业很难依靠单品取得爆发性增长。

  “企业必须有所为有所不为,在量入为出基础上坚持积累。一项项产品攻克后,回头看,一个材料平台就形成了。”苏斌认为,做新材料产业,须久久为功。

  走进飞凯材料总部橙红色的大楼,宽敞的大厅、极简的工业风配色和几何线条,高科技之风扑面而来。

  “一代材料,一代技术,一代产业。”苏斌并没有直接讲飞凯材料的业务,而是向记者回溯了材料产业的成长历程,“电子产业的发展史,就是一部新材料产业的发展史。”

  苏斌介绍,第一代半导体主要以硅、锗为代表;第二代半导体以砷化镓、磷化铟为代表;第三代半导体以碳化硅、氮化镓为代表,现在风头正劲。除了晶圆材料,在半导体器件制造、封装过程中,还要用到大量的电子化学品材料。比如,制造中要用到光刻胶、BARC(底部抗反射层)等,封装要用到电镀液、锡球等。

  “在晶圆制造中,110纳米制程用KrF光刻胶曝光即可,到了7纳米及以下的关键层就必须要用到EUV光刻胶。”谈及材料对半导体产业的重要性及研发难度,苏斌以光刻胶为例介绍,每一代制程技术都需要二三十种的光刻胶及配套材料;从K线、i线到KrF(248纳米)、ArF(193纳米)、EUV光刻胶,加上封装用胶,光刻胶合计有150多个品种。应用上,每一个品种都必须跟工艺配套,获得验证通过后才能进入产业化,再加上专利限制,研发难度之大可想而知。

  让苏斌感触颇深的是,每一项新材料的突破,都大幅降低了制造业的成本——这在半导体电子产业中表现得尤为突出。

  “比如,飞凯材料的半导体锡银电镀液量产,让高端通信半导体封装电镀降本30%至40%,结束了国外材料企业对这个市场的垄断。”苏斌介绍,自2002年成立以来,飞凯材料始终专注于材料行业的创新与突破,从光通信领域紫外固化材料自主研发开始,不断寻求行业间技术协同,丰富新材料品类,所开发的光纤涂覆材料、QQ胶等都大幅降低了行业成本,也带动公司将核心业务从光通信拓展至集成电路、屏幕显示和医药中间体等领域。

  记者了解到,随着市场需求恢复,飞凯材料的研发和经营步伐也在加速。

  “研发方面,i线光刻胶和Barc(底部抗反射涂层)光刻胶都已经形成少量销售。”苏斌介绍,面板行业的需求从今年2月份开始好转,预计半导体需求好转比面板晚一个季度左右,飞凯材料也将跟着产业成长更快。在光刻胶领域,飞凯材料此前已经实现了面板用正性光刻胶和负性光刻胶的量产。

  “两年前,我们提出逐步成为平台型的材料企业,去年我们具备了创新材料平台型公司的雏形。”在近期举行的2022年度股东大会上,鼎龙股份董事长朱双全介绍,鼎龙先进材料研究院已于5月13日落成,这将为公司未来发展提供源动力。

  从打印复印耗材转型到半导体材料,鼎龙股份在CMP抛光垫领域颇有建树。公司抛光垫业务在2022年实现销售收入4.57亿元,同比增长51.32%;公司的CMP抛光液、清洗液产品销售也已放量。

  据记者梳理,随着国内半导体产业的快速发展,本土的高端电子材料产业快速跟上,逐步与本土产业形成配套,有力支撑产业发展。从路径来看,率先突破单品,然后围绕这一领域纵横发展、做深做强,是电子材料企业普遍的成长轨迹。

  5月8日,彤程新材宣布了一个喜讯:彤程化学(中国)有限公司“电子级高纯甲酚甲醛树脂生产线”团队近日荣获“2022年度上海化工区工人先锋号”称号。这也是彤程新材在接连攻克多个品类光刻胶后,在光刻胶上游材料领域取得又一进展的最好体现。

  “在半导体光刻胶方面,截至2022年底,彤程新材已经量产了126种产品。”彤程新材子公司北京科华总经理李冰在接受记者采访时介绍,其中多只新品为KrF光刻胶。

  记者注意到,彤程新材的光刻胶业务在品种和销售上持续放量。2022年,公司新产品销售额在半导体光刻胶总收入中的占比达到40%,再创历史新高。其中,KrF 光刻胶产品较上年同期增长321.85%。2021年,彤程新材光刻胶业务营收同比增长28.8%,其中KrF光刻胶产品较上年同期增长265.80%。 此外,在显示面板光刻胶领域,公司子公司北旭电子已成为本土第一大供应商。

  5月20日,江丰电子武汉生产基地开业;5月22日,广东江丰精密制造有限公司迎来首批设备搬入……江丰电子董事长姚立军在微信朋友圈写道:“一切为了客户,一切为了发展,一切为了胜利!”

  从铝铜溅射靶材开始,姚立军带领江丰电子在半导体靶材领域一个猛子扎下去,一干就是18年。现在,江丰电子的靶材已经涵盖了铝靶、钛靶、钽靶、铜靶以及各种超高纯金属合金靶材等。此外,公司还在往半导体精密零部件业务延伸。

  大硅片、光刻胶、研磨液、抛光片、靶材、各类电子特气……一个个单品次第突破,本土半导体材料产业规模持续增长。相关数据显示,2021年国内半导体材料市场规模约820.16亿元,同比增长21.9%;预计2023年市场规模将增至1024.34亿元。

  小材料,大用途。中国工程院院士、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任委员干勇表示,先进材料是高新技术产业的先导和高端制造业的关键基础,是国际高技术竞争的关键领域,是未来工业发展的重要支撑点。

  缺少一种光刻胶或一种电子特气,晶圆制造就无法进行,新材料的重要性在半导体领域体现得淋漓尽致。

  而重要的事情,往往并不容易。制造业发展是一项长期的工作,从业者也必须耐得住寂寞。

  “一开始从某个产品、某个领域发力,进而扩展到更多品类、相关领域,这是大部分半导体材料公司的发展路径。”苏斌感慨,从事材料行业并不是一件容易的事情,企业在跨越了人才、技术、量产等门槛后,还要面临更为艰难的客户门槛。“一种材料在客户处的价值占比往往并不高,但若出问题给客户造成的损失却很大,因此客户往往不愿意主动导入新的供应商,这尤其考验材料公司的实力。”

  2004年8月北京科华成立,2009年5月8日科华的G/I线光刻胶生产线实现量产,之后建设KrF生产线又花了2年时间……研发半导体材料有多难、多费钱,北京科华的历程颇具有代表性。

  “不同于大学科研院所,企业有盈利性要求,要对股东负责,这就要求企业在开拓新产品时,不仅要有所为,更要有所不为。”苏斌介绍,在确立了“高科技材料发展平台”这样的企业愿景后,飞凯材料并没有“迈大步”,而是在财力允许范围内,量入为出,持续“小步快跑”,踏踏实实走好每一步,做好每一个产品。

  何为新材料?苏斌从实践出发,也有着自己独特的理解。

  “从产业和企业的角度,如果一个新材料是大幅依赖进口的,那就可以定义为‘新’,越是研发难度高、产业化困难的新材料,越可以为公司构建较宽的‘护城河’。”苏斌称,“新材料筑牢底盘,制造业方能强国。为制造业服务的材料产业也是制造业,从业者既要坐得住冷板凳,又要充分尊重知识产权。”飞凯材料在不同应用领域构建研发项目。下一步,公司会更多瞄准中长期战略规划,逐步将从研发到应用的工作分解到各个事业部。

  江南沃野过插秧,江北麦麸便灌浆。采访结束回程路上,目之所及是满满的青翠,洋溢着夏的味道。小满者,物至于此小得盈满,人们开始满怀期望,迎接喜悦的夏收。

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