全球半導(dǎo)體硅片緊缺，國產(chǎn)企業(yè)如何“破冰逆襲”

　　硅單晶圓片是最常用的半導(dǎo)體材料，是芯片生產(chǎn)過程中必不可少的、成本占比最高的材料。制造一個芯片，需要先將普通的硅制造成硅單晶圓片，然后再通過一系列工藝步驟將硅單晶圓片制造成芯片，其中電子級多晶硅是最高純度等級的多晶硅產(chǎn)品，是整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，由于提純工藝復(fù)雜，導(dǎo)致進入壁壘高，行業(yè)的集中度比較高，企業(yè)壟斷性利潤空間大。

　　作為集成電路行業(yè)的“基石”，電子級多晶硅一直都是國家發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略原材料。目前世界范圍內(nèi)能完全生產(chǎn)電子級多晶硅產(chǎn)品，只有Wacker、hemlock和Mitsubishi等企業(yè)，關(guān)鍵性的技術(shù)主要掌握在德國、日本和美國為首的企業(yè)手中。

　　電子級多晶硅產(chǎn)品以8英寸和12英寸的硅片生產(chǎn)為主，8英寸硅片產(chǎn)品包括各種電源芯片、攝影/指紋識別等傳感器、智能硬件中的MCU與無線通信芯片、智能卡等，涵蓋消費類電子、通信、計算、工業(yè)、汽車等領(lǐng)域。而12英寸硅片主要用于制造CPU、邏輯IC、存儲器等高性能芯片，多用于PC、平板、手機等領(lǐng)域。

　上下游供給不足，半導(dǎo)體硅片市場價格戰(zhàn)打響

　　整個單晶硅的產(chǎn)業(yè)鏈比較長，從最上游的多晶硅原料和設(shè)備等，到中游的單晶硅硅片，延伸至下游的電力電子器件、高效率太陽能光伏電池、射頻器件和微電子機械系統(tǒng)、各種探測器和傳感器等，最后到計算機、汽車、光伏等各大行業(yè)。

　　目前，主流半導(dǎo)體硅片市場的全球壟斷已經(jīng)形成，2016年日本信越、日本SUMCO、臺灣環(huán)球晶圓、德國Siltronic、韓國LGSilitron等前5大硅片公司的銷量占到92%。而在12英寸大硅片方面，壟斷形勢更加明顯，2015年前六大半導(dǎo)體硅片廠的銷售份額就已達到97.8%，市場主要被日本、臺灣地區(qū)、德國和韓國控制。一些大型企業(yè)，如瓦克、SunEdison、三菱材料等，為保障上下游供貨、出貨的穩(wěn)定，通過設(shè)立合資公司、交差參股等方式形成穩(wěn)定的多晶硅、硅片一體化聯(lián)盟，實現(xiàn)多晶硅企業(yè)、硅片企業(yè)進行多晶硅和硅片縱向一體化的格局。

　　近幾年來，隨著消費電子的快速發(fā)展以及未來汽車產(chǎn)生的大量需求，預(yù)計未來幾年對于硅片的消費量會保持現(xiàn)在的上升趨勢。目前全球主要半導(dǎo)體供應(yīng)商產(chǎn)能規(guī)劃，未來三年供給端不能滿足下游快速增長的需求，上游硅片供不應(yīng)求成為常態(tài)。雖然半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了多年的低潮期，但2014年以來全球硅片的市場開始復(fù)蘇，過剩產(chǎn)能得到消化，但由于下游終端行業(yè)需求的加大，硅片的缺口在不斷加大，硅晶圓片供不應(yīng)求，2017年價格已經(jīng)上漲了60%以上。

　　目前從產(chǎn)業(yè)鏈反饋情況來看，硅片缺口在繼續(xù)擴大，根據(jù)目前全球各公司的產(chǎn)能增加計劃和新建產(chǎn)能所需時間，2020年之前8英寸和12英寸硅晶圓片的供需缺口預(yù)計將持續(xù)存在。芯片需求走弱，之前極度缺貨長達兩年的原物料“硅晶圓硅片”，近期出現(xiàn)一個現(xiàn)象，就是供應(yīng)商在臺面上、臺面下都一直擴產(chǎn)動作不斷，這是因為業(yè)界擔心硅晶圓硅片產(chǎn)能即將大增，但芯片需求卻開始往下修正，硅晶圓硅片的價格就成為市場利潤上的轉(zhuǎn)折點。

　　全球硅片漲價趨勢越演越烈

　　近兩年，半導(dǎo)體硅片漲價對半導(dǎo)體芯片的價格傳導(dǎo)、引發(fā)行業(yè)晶圓產(chǎn)能降階搶奪，引發(fā)整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈傳導(dǎo)作用意義深遠，很難去估量對行業(yè)所帶來的巨變，硅片的漲價促使主要的晶圓代工廠商紛紛傾向與硅片供應(yīng)商簽訂長期的保量不保價合約，以保證未來的擴產(chǎn)計劃不受影響。

　　例如臺積電緊急采取措施與供應(yīng)商信越、勝高簽訂長約，三星也與環(huán)球晶圓簽署供貨合約。一些規(guī)模較小的半導(dǎo)體新進入者，只能通過溢價的方式來爭搶貨源，包括合肥晶合、合肥睿力等，都提出20%的溢價來和臺積電爭搶硅片原材料。

　　可以預(yù)見未來幾年硅片市場都將是賣方市場，硅片生產(chǎn)商將不斷上漲硅片價格來應(yīng)對供需的失衡。作為下游客戶的晶圓代工廠等芯片生產(chǎn)商，則只能被動的接受價格，并將價格轉(zhuǎn)移至其下游客戶，今年一季度臺積電等主要的晶圓代工商已經(jīng)將代工價格提升了5%-10%。

　　龍頭硅片廠逐步施行擴產(chǎn)計劃，即使如此，新產(chǎn)能最快也要在 2019 年才能釋放，且各家基本保持謹慎擴產(chǎn)態(tài)度，擴充產(chǎn)能主要為彌補14/16 nm先進制程所需晶圓缺口。也正因為如此，SUMCO、信越、環(huán)球晶等龍頭股價在近日對SUMCO擴產(chǎn)信息錯誤解讀大跌之后，繼續(xù)迎來強勢上揚，各家最新財報對未來兩年硅片展望仍是供不應(yīng)求。

　　設(shè)備國產(chǎn)化在硅片供需缺口下實現(xiàn)逆生長

　　在硅片供需缺口持續(xù)擴大的情況下，硅片材料的自主可控是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而海外廠商壟斷半導(dǎo)體硅片市場，國內(nèi)企業(yè)僅少數(shù)能提供8寸硅片，而12寸硅片尚無量產(chǎn)能力。中國小尺寸的4-6寸硅片的年產(chǎn)量基本上已經(jīng)實現(xiàn)了自給自足，國內(nèi)大硅片存在巨大供需缺口將進一步擴大。

　　硅片是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)材料，若是不能保證硅片材料的自主可控，我國大力發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將時刻面臨材料短缺、產(chǎn)業(yè)鏈斷裂的威脅，美國、日本、韓國、臺灣等地區(qū)都具有自主的硅片生產(chǎn)能力。目前信越、SUMCO等半導(dǎo)體硅片巨頭與三星、英特爾、臺積電等半導(dǎo)體生產(chǎn)巨頭都已具有長期合作的基礎(chǔ)，且能保證數(shù)額較大的需求量，因此在產(chǎn)能有限的情況下，硅片巨頭會優(yōu)先給臺積電等廠商供貨。17年5月就出現(xiàn)了SUMCO砍掉武漢新芯的訂單，優(yōu)先供給臺積電、英特爾、美光等大廠的事件。

　　因此，在未來供需格局進一步緊張的情況下，國內(nèi)晶圓制造商可能必須通過提價的方式才能拿到足夠的硅片貨源，然而并不能保障充足的供應(yīng)，也會增加自身的成本，唯一的解決辦法是實現(xiàn)半導(dǎo)體硅片材料的自主生產(chǎn)、自主可控，緊張的供需格局促使半導(dǎo)體硅片國產(chǎn)化，據(jù)報道分析，2017-2020年間，全球?qū)⒂?2座新建晶圓廠投入營運，其中26座將位于中國大陸，占新增晶圓廠的比重達42%。目前已經(jīng)統(tǒng)計到有近30條晶圓產(chǎn)線的建設(shè)規(guī)劃，其中17條已經(jīng)開工建設(shè)，將在未來幾年內(nèi)陸續(xù)投入運營。而半導(dǎo)體行業(yè)的高景氣度和中國大力發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的決心預(yù)計將帶來更多的晶圓產(chǎn)線規(guī)劃，并促使更多的晶圓產(chǎn)線從規(guī)劃轉(zhuǎn)為落地。

　　2017年以來，中國陸續(xù)已有十個國產(chǎn)硅片項目公布規(guī)劃，并有數(shù)個項目已開工建設(shè)，部分項目已經(jīng)具有一定的8寸硅片產(chǎn)能。而12寸硅片方面，上海新昇的300mm大硅片在17年二季度已經(jīng)開始向中芯國際等芯片代工企業(yè)提供樣片進行認證，并有擋片、陪片、測試片等產(chǎn)品實現(xiàn)銷售，這些國產(chǎn)硅片項目若能順利實現(xiàn)量產(chǎn)，將極大程度上緩解國內(nèi)硅片依賴進口的局面，并使國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具有一定的硅片自主保障能力。