超导磁体,是低温下用具有高转变温度和高临界磁场的第二类超导体制成线圈的电磁体;MCZ,磁控直拉单晶硅技术,是一种高质量单晶硅制备工艺,是在传统直拉法(CZ)的基础上施加磁场制备单晶的方法。MCZ用超导磁体,是磁控直拉单晶硅工艺过程中使用的装备半导体单晶硅长晶炉的核心组件之一,作用是提供磁场。
传统直拉法(CZ)在晶体直拉过程中会产生热对流,影响单晶质量,在此过程中施加磁场可抑制热对流,从而提高晶体品质。超导磁体具有无电损耗、无磁损耗、电流密度高、磁场分布均匀且稳定、体积小、重量轻等优点,成为实现MCZ工艺不可或缺的重要组件。目前,在全球范围内,MCZ已经成为300mm及以上大尺寸半导体级单晶硅的主流生产工艺,利好MCZ用超导磁体行业发展。
我国半导体产业规模庞大,是全球最大的半导体需求市场。根据美国半导体行业协会(SIA)数据显示,2021年,全球芯片销售额达到5559亿美元,同比增长26.2%;其中,中国芯片销售额为1925亿美元,同比增长27.1%,占比达到34.6%。芯片制造采用半导体硅片,而半导体硅片由半导体级单晶硅制成。
目前在全球市场中,主流的半导体硅片尺寸主要是150mm(6英寸)、200mm(8英寸)、300mm(12英寸)几种,单片硅片直径越大,可制造的芯片数量越多,因此半导体硅片正在向大尺寸方向发展,300mm硅片需求占比最高。我国半导体硅片行业以150mm硅片生产为主,200mm硅片产能正在扩大,300mm硅片少量生产,但有多家企业正在建设或者计划建设产能。在此背景下,我国市场对MCZ用超导磁体需求有望快速增长。
新思界
行业分析人士表示,我国西部超导自主研发出MCZ用超导磁体,实现了全流程生产,目前可批量供货,已经为等国内外多家300mm单晶硅棒生产企业提供配套服务。在我国半导体产业链布局日益完善、核心技术陆续突破背景下,我国半导体设备市场国产化率将持续提升,MCZ用超导磁体作为半导体单晶硅长晶炉的核心组件之一,未来市场前景极为广阔。