另有消息稱，臺(tái)積電、聯(lián)電等代工龍頭企業(yè)日前已與日本信越(ShinEtsu)、SUMCO等硅晶圓主要供應(yīng)商簽訂 1～2 年短中期合約，其中12英寸硅片簽約價(jià)已提高到每片120美元，相比去年年底的75美元上漲60%。

硅晶圓一直是我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的一大短板，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)只能達(dá)到4～6英寸硅片的性能需要，并少量供應(yīng)8英寸市場(chǎng)，12英寸硅晶圓基本是空白。在市場(chǎng)供給充足之際，這種狀態(tài)對(duì)整個(gè)下游產(chǎn)業(yè)或許不會(huì)造成重大影響。然而一旦供需失衡，未來(lái)國(guó)內(nèi)一些新建的晶圓制造企業(yè)或者中小型晶圓廠就有可能陷入產(chǎn)能開出卻無(wú)晶圓可用的尷尬局面。因此，提高硅晶圓的國(guó)產(chǎn)化率正變得刻不容緩。

硅片供需缺口仍將進(jìn)一步擴(kuò)大

芯片是在硅晶圓片的基礎(chǔ)上加工制造而成。因此說(shuō)，硅晶圓產(chǎn)業(yè)是集成電路產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)并不過(guò)份。然而，今年以來(lái)全球范圍內(nèi)硅片的供應(yīng)持續(xù)吃緊，出現(xiàn)了久違8年的價(jià)格連續(xù)上漲情形。

根據(jù)SEMI公布的硅晶圓產(chǎn)業(yè)分析報(bào)告，今年第二季度全球硅片出貨面積2978百萬(wàn)平方英寸，連續(xù)5個(gè)季度出貨量創(chuàng)下歷史新高紀(jì)錄。母公司為SUMCO的我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)硅晶圓廠商臺(tái)勝科副總經(jīng)理兼發(fā)言人趙榮祥在日前召開的法說(shuō)會(huì)上表示，今年硅晶圓將呈供不應(yīng)求，價(jià)格持續(xù)上漲的局面，并且預(yù)測(cè)2018年至2019年市場(chǎng)的供需狀況將更加緊張。

因?yàn)閷脮r(shí)中國(guó)大陸新建晶圓廠產(chǎn)能將會(huì)開出，需求預(yù)期將進(jìn)一步上升。在硅晶圓產(chǎn)能沒(méi)有同步增加的前提下，供給將較現(xiàn)在更為吃緊。趙榮祥預(yù)計(jì)，2017年至2020 年硅晶圓市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)4.3 %至5.4%，其中NAND FLASH 與邏輯晶圓是主要的驅(qū)動(dòng)力。

歸納造成近幾個(gè)月硅晶圓價(jià)格持續(xù)上漲的主要原因：首先硅晶圓產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了多年的低潮期，過(guò)剩產(chǎn)能得到消化，目前全球主要的硅晶圓生產(chǎn)商的產(chǎn)能已經(jīng)全開卻仍無(wú)法滿足訂單需求，產(chǎn)能持續(xù)吃緊;其次是中國(guó)大力扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，芯片國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程提速。在政策的引導(dǎo)下，12英寸晶圓廠投資激增，目前月產(chǎn)能46萬(wàn)片左右，在建產(chǎn)能約為63萬(wàn)片。未來(lái)，我國(guó)12英寸廠單月產(chǎn)能將達(dá)到109萬(wàn)片，加深了硅晶圓供需缺口;此外，智能手機(jī)等電子消費(fèi)品出貨量增加，導(dǎo)致硅晶圓下游的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步回暖，是本輪硅晶圓缺貨潮的深層原因。

針對(duì)上述情況，中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員梁駿吾在日前召開的“中國(guó)曲靖首屆硅晶材料論壇”上指出，集成電路和功率半導(dǎo)體是先進(jìn)大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，電子級(jí)多晶硅又是發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。我國(guó)雖然已經(jīng)成為太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的生產(chǎn)大國(guó)，但是在電子級(jí)多晶硅上我國(guó)的實(shí)力仍然不足。因此，下一階段我國(guó)的主要任務(wù)是高質(zhì)量地完成滿足IC和電力電子器件產(chǎn)業(yè)需要的電子級(jí)多晶硅—單晶硅，以其相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，大力推進(jìn)我國(guó)內(nèi)硅晶圓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展刻不容緩。

12英寸硅片基本是空白

從全球來(lái)看 ，硅晶圓產(chǎn)業(yè)具有很高的壟斷性，全球一半以上的產(chǎn)能集中在日本，而且硅片的尺寸越大、純度越高，壟斷情況就越嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015 年全球半導(dǎo)體硅片銷售額前兩名的信越和 Sumco 都是日本公司。其中信越在2015年的銷售額超過(guò)21億美元，Sumco銷售額將近20億美元，兩家日本公司市場(chǎng)占有率合計(jì)超過(guò)50%。德國(guó)的 Siltronic(全球排名第三)在2015年的銷售額將近10.5億美元，排名第四到第六的SunEdison Semiconductor、LG Siltron和Global Wafer三家的銷售額在7億～8億美元之間，其他公司的銷售額都在 3 億美元以下。從這組數(shù)據(jù)可以看出整個(gè)行業(yè)的壟斷性之高。前六大廠的銷售份額達(dá)到92%。

相較而言，我國(guó)硅晶圓產(chǎn)業(yè)的差距仍然非常巨大。根據(jù)中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副秘書長(zhǎng)袁桐的介紹，2016年國(guó)內(nèi)企業(yè)在4~6英寸硅片(含拋光片、外延片)上的產(chǎn)量約為5200萬(wàn)片，基本可以滿足國(guó)內(nèi)4~6英寸的晶圓需求。具備8英寸硅片和外延片生產(chǎn)能力的有浙江金瑞泓、昆山中辰(臺(tái)灣環(huán)球晶圓子公司)、北京有研總院、河北普興、南京國(guó)盛、中國(guó)電科46所以及上海新傲，合計(jì)月產(chǎn)能為23.3萬(wàn)片/月。2016年國(guó)內(nèi)8英寸硅片產(chǎn)量(含拋光片和外延片)總計(jì)為120萬(wàn)片。目前國(guó)內(nèi)對(duì)8英寸硅片月需求量約80萬(wàn)片，2020年開始月需求約750萬(wàn)-800萬(wàn)片。供需缺口極大。

至于12寸硅晶圓片則一直依賴進(jìn)口，目前國(guó)內(nèi)的總需求約為50萬(wàn)片/月，預(yù)計(jì)到2018年后總需求為110萬(wàn)-130萬(wàn)片/月。而目前我國(guó)還不具備12英寸硅片的生產(chǎn)能力。對(duì)此，袁桐進(jìn)一步指出：“2016年集成電路主要材料行業(yè)中低端產(chǎn)品嚴(yán)重過(guò)剩的局面得到改善，中、高端產(chǎn)品開始涌現(xiàn)。然而，如何促進(jìn)高端產(chǎn)品的量產(chǎn)，提升產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性和批次的一致性是行業(yè)共同面臨的問(wèn)題。集中行業(yè)力量攻克英寸硅片技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化迫在眉睫。”

推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的整體協(xié)同發(fā)展

“我國(guó)12英寸硅晶圓一直依賴進(jìn)口的主要原因在于目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有掌握大規(guī)模量產(chǎn)IC集成電路用的高純大硅片技術(shù)。而制造高純大硅片的技術(shù)障礙主要是硅的純度和大尺寸硅片的良率問(wèn)題。對(duì)于先進(jìn)工藝的半導(dǎo)體單晶硅片，純度需要達(dá)到 11 個(gè)9以上(即99.999999999%)，目前國(guó)內(nèi)還無(wú)法實(shí)現(xiàn) ，同時(shí)大尺寸硅片對(duì)倒角、精密磨削等加工工藝要求很高，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有掌握高良率的技術(shù)能力。”袁桐告訴記者。

因此，發(fā)展硅晶產(chǎn)業(yè)應(yīng)從上游抓起，從電子級(jí)多晶硅材料著手，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高純度，然后依次推動(dòng)硅晶材料、拉晶、切片、清洗、拋光等產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。資料顯示，目前國(guó)內(nèi)從事電子級(jí)多晶硅材料研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)有4～5家，主要有青海黃河上游電子級(jí)多晶水電開發(fā)有限公司新能源公司、云南冶金云芯硅材股份有限公司、江蘇鑫華半導(dǎo)體材料科技有限公司、洛陽(yáng)中硅高新科技有限公司等。黃河水電和云芯硅材分別有2200噸的產(chǎn)量和200多噸的產(chǎn)量。目前進(jìn)入硅材料認(rèn)證和試用的僅黃河水電和云芯硅材兩家企業(yè)，但電子級(jí)產(chǎn)品品質(zhì)還未完全達(dá)到國(guó)際高端產(chǎn)品水平，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性還需進(jìn)一步提升，電子級(jí)多晶硅成本還有待于進(jìn)一步下降。

不過(guò)，根據(jù)云南冶金云芯硅材股份有限公司董事長(zhǎng)白榮林的介紹，目前電子級(jí)多晶硅國(guó)產(chǎn)化正面臨難得的發(fā)展機(jī)遇。“目前，我國(guó)集成電路用硅材料需求不斷擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)在建或計(jì)劃開工的6英寸～12英寸的晶圓生產(chǎn)線達(dá)44條，全部投產(chǎn)后國(guó)內(nèi)電子級(jí)多晶硅年需求量將增至6000噸左右。這為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了市場(chǎng)基礎(chǔ)。近十余年來(lái)，通過(guò)對(duì)國(guó)外技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收、集成再創(chuàng)新，我國(guó)企業(yè)也形成了成熟的氫化、精餾、還原、尾氣回收等自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，培養(yǎng)了大批專業(yè)人才，還原爐、氫化爐、直拉爐等多晶硅生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。這些都為提升電子級(jí)多晶硅的質(zhì)量和降低制造成本打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，云芯硅材產(chǎn)品滿足3英寸至6英寸硅片的要求，性能達(dá)到國(guó)外進(jìn)口原料水平，已實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定供貨，8至12英寸硅片正在試用中。”白榮林表示。

而隨著電子級(jí)多晶硅的國(guó)產(chǎn)化逐步取得突破，我國(guó)在大硅片領(lǐng)域也在取得進(jìn)步。有消息稱，上海新昇半導(dǎo)體預(yù)計(jì)2017年年底將完成第一期產(chǎn)品投產(chǎn)，計(jì)劃月產(chǎn)12英寸硅片15萬(wàn)片，到2020年第二期產(chǎn)品投產(chǎn)，計(jì)劃月產(chǎn)30萬(wàn)片。

我國(guó)硅晶圓產(chǎn)業(yè)正在整體推進(jìn)當(dāng)中，要想取得突破性的進(jìn)展，需要產(chǎn)業(yè)鏈的整體協(xié)同推進(jìn)。