中國大矽片迎來爆發期

晶圓廠建設如火如荼，對上游的半導體材料需求量大增，這給矽片廠商提供了絕佳商機，也激發了中國矽片業的熱情。

作者：暢秋

作為半導體材料中的大宗品類，矽片的市場需求量很大。全球範圍內的晶片短缺，以及晶圓廠建設，使矽片呈現出供不應求的狀態。

按照製造工藝，矽片大致可分為三類：拋光片，外延片，以SOI為代表的矽基材料。市場上主流的矽片尺寸為8英寸和12英寸，其次是6英寸，還有少部分是4英寸的。

不同尺寸的矽片適用於不同的製程節點。據Gartner統計，2016-2022年，全球晶片製造產能中，20nm及以下先進製程佔比約為12%，28nm-90nm佔比41%，0.13μ m及以上製程佔比47%。目前，90nm及以下製程晶片主要使用12英寸矽片，90nm以上成熟製程晶片主要使用8英寸或更小尺寸的矽片。

總體來看，矽片正朝大尺寸方向發展。從2011年起，8英寸矽片市佔率穩定在25%-27%之間，到了2018年，受益於汽車電子、工業電子、物聯網等應用的強勁需求，以及功率器件、感測器等生產商將部分產能從6英寸轉移至8英寸，帶動8英寸矽片保持增長，出貨面積同比增長6.25%。與此同時，有越來越多的成熟製程晶片採用12英寸矽片製造，很多原本依賴於8英寸矽片的成熟製程晶片正在向12英寸遷移，加上持續增長的先進製程晶片需求，使得全球12英寸矽片產能利用率處於高位。全球矽片龍頭企業SUMCO預測，2023年，12英寸矽片產能利用率將超過100%。2023年之後，採用12英寸矽片製造的邏輯、儲存晶片需求有望進一步擴大，該公司2026財年之前的產能已全部被長期合同覆蓋。 

需求旺盛

矽片的供不應求，源於下游晶圓廠旺盛的需求，以臺積電為例，該晶圓代工龍頭2021年4 月宣佈3年投入1000億美元用於產能擴充和工藝研發，其中，2021年超300億美元的資本開支中，80%用於先進製程，包括3nm/5nm/7nm，2022年支出400億-440億美元，其中，70%-80%用於先進製程，包括2nm/3nm/5nm/7nm。聯電也制定了3年投資計劃，從2021 年開始，投入54.1億美元用於12A廠P5、P6的擴產。

中芯國際也表示，該公司2022年12英寸矽片產能增長將遠超2021年。華虹三座8英寸晶圓廠2021全年滿產，無錫12英寸廠產能持續爬坡，2022年月產能預計由年初的6.5萬片提升至年底的9.5萬片。除了晶圓代工廠，中國大陸的士蘭微、華潤微、聞泰、長江儲存等IDM大廠也在積極擴產，採用12英寸矽片製造的邏輯晶片產能擴充主要集中在28nm及以上的成熟製程，預計到2023年形成106.5萬片的月產能，比2020年產能提升270%，3D NAND產能預計從2020年的5萬片/月擴至2023年的27.5萬片/月，DRAM從2020年的4萬片/月擴產至25萬片/月。

除了12英寸產線，8英寸擴產步伐也在加快，特別是在中國大陸。SEMI預計，2020-2024 年全球8英寸晶圓廠的產能將提高17％，達到每月660萬片的歷史新高，目前，中國大陸市場份額已達到18％，8英寸晶圓廠產能將從2020年的80.5萬片/月擴產至2023年的121.5萬片/月，增長50%。

在晶圓廠需求驅動下，全球矽片產能也在大幅度擴容，據SEMI統計，2020年，全球12英寸矽片出貨量約為627萬片/月，預計2022年將超過700萬片/月。全球12英寸矽片需求量在2023年有望達到10440萬片/年。

中國大陸矽片業蓄勢待發

中國大陸的矽片業一直落後於國際市場，但近些年追趕的腳步越來越快，特別是從2014年開始，隨著晶片產線陸續實現規模量產，以及終端市場的飛速發展，中國大陸矽片市場步入快速發展階段，2016-2020年，中國市場矽片銷售額從5億美元上升至13.5億美元，年均複合增長率達到41.17%。作為全球最大的終端市場，隨著晶片製造產能的持續擴張，中國大陸矽片市場的規模將繼續以高於全球市場的速度增長。

全球矽片市場被五大廠商把持著，它們是信越化學、SUMCO、Siltronic、環球晶和SK Siltron，這五家的合計銷售額佔全球矽片市場總額的90%左右。

與國際矽片大廠相比，中國大陸矽片企業技術功底較為薄弱，市場份額較小，多數企業以生產8英寸、6英寸、4英寸拋光片、外延片為主，12英寸大矽片的總體生產能力和規模有限，這導致我國市場所需的12英寸矽片對進口依賴度很高。近些年，矽片，特別是大矽片國產化程序在加速，以滬矽產業、中環股份、立昂微等為代表的廠商已逐步突破12英寸矽片的工藝技術和量產瓶頸。據ICMtia統計，2020年，中國大陸12英寸矽片供應能力為798萬片/年，2021年，供應能力提升至1144.5萬片/年（95萬片/月）。此外，神工股份、上海超矽、中晶科技、有研半導體等廠商都有所突破。

下面以滬矽產業、立昂微、神工股份為例，介紹一下本土矽片企業的發展情況。

目前，滬矽產業是中國大陸規模最大的矽片企業，也是率先實現12英寸矽片規模化量產的企業，並且在SOI矽基材料領域具有長期的技術積累和一定的市場競爭力。

近幾年，滬矽產業的產能利用率和出貨量持續攀升，2021年底，12英寸矽片月產能達30萬片，國內規模最大，且實現了邏輯、儲存、影象感測器（CIS）等應用全覆蓋。到2021年底，12英寸矽片歷史累計出貨突破400萬片。2021年實現營收24.67億元人民幣，同比增長36.2%。2021年前三季度營收中約30%來自12英寸矽片。滬矽產業集團旗下的新傲科技和 Okmetic的8英寸及以下尺寸拋光片、外延片合計產能超過40萬片/月，SOI矽片合計產能超過5萬片/月。

2021年1月，滬矽產業披露定增預案，擬募資50億元，大基金二期認購15億元，投入12英寸高階矽片研發與先進製造專案、12英寸高階矽基材料研發中試專案，新增產能可達30萬片/月。專案實施後，12英寸矽片總產能將達到60萬片/月。

立昂微的12英寸大矽片量產能力也取得了突破，技術能力已覆蓋14nm以上技術節點邏輯晶片、功率器件和CIS。2021年底，12英寸矽片產能已達到15萬片/月的規模，其中，重摻外延片10萬片/月，拋光片5萬片/月。立昂微差異化佈局的12英寸重摻外延片，主要用於功率器件生產，目標市場主要在國內，2022年6月產出接近6萬片/月。此外，輕摻拋光片也在持續開展客戶。2022年3月，立昂微斥資15億元收購了國晶半導體58.69%股權，以加強儲存、邏輯晶片用輕摻12英寸矽片的市場地位。國晶半導體已完成40萬片月產能的基礎設施建設，全自動化生產線已貫通，第一期月產15萬片的產能將於2023下半年建成。收購國晶半導體後，將與立昂微子公司金瑞泓微電子的12英寸重摻矽片產品實現互補。 

除了12英寸矽片，立昂微的功率器件用6英寸矽片業務也在擴充套件，月產6萬片的技改專案於2022年6月建成投產，建成後，功率器件月產能將從原來的17.5萬片提升至23.5萬片。這些產品主要定位在汽車電子和光伏控制晶片兩大應用方向。

神工股份主要佈局8英寸輕摻低缺陷矽拋光片。目前，中國大陸8英寸輕摻低缺陷矽片主要依賴進口，在全球12英寸矽片供不應求的背景下，國際大廠8英寸矽片產能沒有增加，無法滿足中國晶圓廠擴產8英寸產能的需求。正是看到了這一點，神工股份重點佈局了8英寸輕摻低缺陷矽片，其產品對標日本信越的S2矽片，已取得中國本土某晶片製造商積極反饋並進入第二階段送樣，有望率先實現8英寸輕摻低缺陷矽片的國產替代。

結語

矽片是晶圓廠最重要的原材料，目前，包括臺積電、英特爾、三星、美光等半導體大廠在內，全球大部分晶片生產廠商都在擴充產能，並啟動跨國建廠計劃，據統計，2021年全球有19座高產能晶圓廠進入建設期，另有10座晶圓廠於2022年動工，從而推動矽片需求大增。

在市場供給有限、新產能還來不及開出的情況下，促成了一波矽片漲價潮。這給全球各大矽片廠，特別是頭部的幾家廠商，提供了絕佳的商機。

面對當下的行情，全球第二大矽片廠SUMCO會長橋本真幸表示，矽片如此長時間的短缺前所未見。全球第三大矽片廠環球晶也看旺市場呈現價量齊漲的態勢。此外，中國大陸的滬矽產業、中環股份，以及中國臺灣地區的臺勝科、合晶也加入漲價行列，凸顯出矽片市場的繁榮景象。