硅片供不應(yīng)求 中國IC供應(yīng)鏈存在安全風(fēng)險

全球硅片供應(yīng)被國際巨頭壟斷。硅片是集成電路制造中最重要的原材料，占集成電路制造原材料總成本的20%以上，也是保障集成電路性能的重要載體，經(jīng)過多年的競合，全球硅片市場已逐漸形成高度壟斷發(fā)展格局。日本信越、日本SUMCO、中國臺灣環(huán)球晶圓、德國Siltronic、韓國SK Siltron五大供應(yīng)商共占據(jù)全球硅片市場的92%。在技術(shù)水平要求更高的12英寸硅片市場，五大供應(yīng)商的市場占有率超過97%。其中原排名第六的中國臺灣環(huán)球晶圓公司在2016年連續(xù)收購丹麥Topsil公司和美國Sun Edison公司，市占率躍居第三位，進(jìn)一步鞏固了自己的行業(yè)地位。市場集中度提高也提升了硅片廠商的定價權(quán)。

集成電路市場需求旺盛帶動硅片價格大幅上漲。受物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、手機(jī)等應(yīng)用市場的帶動，2016年，全球集成電路市場恢復(fù)正向增長。全球半導(dǎo)體貿(mào)易協(xié)會(WSTS)預(yù)測，2017年全球集成電路市場增速將達(dá)到19.1%。英特爾、三星、臺積電等龍頭企業(yè)已宣布大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，中芯國際、長江存儲等新生產(chǎn)線已陸續(xù)開工建設(shè)。旺盛的市場需求使得硅片價格從2016年年底起呈持續(xù)上漲態(tài)勢。日本SUMCO公司12英寸硅片最新簽約價已達(dá)120美元/片，較2016年年底暴漲60%。由于硅片企業(yè)已多年未擴(kuò)充產(chǎn)能，預(yù)計(jì)2017年全球硅片市場的供應(yīng)缺口將達(dá)到5%，2019年將超過10%。

我國集成電路產(chǎn)業(yè)面臨被境外硅片企業(yè)斷供風(fēng)險。全球硅片市場供不應(yīng)求使得三星、臺積電等集成電路龍頭企業(yè)紛紛傾向與硅片企業(yè)簽訂長期供貨協(xié)議，鎖定硅片供應(yīng)量，保證未來擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃不受影響。我國集成電路產(chǎn)業(yè)大發(fā)展剛剛起步，大陸集成電路制造企業(yè)對上游原材料企業(yè)的議價能力很弱。隨著全球硅片供應(yīng)缺口繼續(xù)加大，境外硅片供應(yīng)商極有可能優(yōu)先供應(yīng)臺積電、三星等龍頭企業(yè)，甚至為保障龍頭企業(yè)供應(yīng)而停止向我國大陸企業(yè)供貨。然而大陸硅片企業(yè)尚不具備12英寸硅片供應(yīng)能力，8英寸硅片產(chǎn)能也很低，對外依存度達(dá)到86%以上，使得我國規(guī)劃建設(shè)的集成電路生產(chǎn)線面臨斷供風(fēng)險。

我國硅片供應(yīng)能力不足 但已迎來發(fā)展機(jī)遇

大陸硅片企業(yè)技術(shù)落后，上下游協(xié)同效應(yīng)弱，短期難以支撐集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。一是大陸企業(yè)尚不掌握用于先進(jìn)制程工藝的12英寸硅片制造技術(shù)，只掌握8英寸、6英寸等中小尺寸的硅片制造技術(shù)。由于境外技術(shù)先進(jìn)的硅片設(shè)備企業(yè)與硅片龍頭企業(yè)已形成緊密的合作研發(fā)關(guān)系，并簽訂了技術(shù)保密協(xié)議，使得二者合作研發(fā)的定制化設(shè)備不能出售給我國硅片企業(yè)，中國只能購買到未經(jīng)優(yōu)化的通用設(shè)備。使得我國硅片企業(yè)需重新進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，技術(shù)發(fā)展進(jìn)度始終落后。

二是配套環(huán)節(jié)企業(yè)、硅片企業(yè)和集成電路制造企業(yè)之間尚未形成良好的協(xié)同機(jī)制。硅片是充分競爭的市場，硅片的成本和性能決定下游生產(chǎn)線的采購選擇。我國大陸硅片生產(chǎn)所需的電子級多晶硅原料、單晶爐設(shè)備、石墨坩堝、研磨機(jī)、拋光機(jī)、拋光布、硅片盒等均需要進(jìn)口，使得國產(chǎn)硅片成本價格已超過市場價的20%，在市場上缺乏競爭力，很難進(jìn)入集成電路制造企業(yè)的供應(yīng)鏈，難以打破硅片市場供應(yīng)格局。

國產(chǎn)硅片發(fā)展已迎來黃金窗口期。一是全球硅片技術(shù)進(jìn)步幾乎中止，為我們追趕爭取了時間。目前，全球集成電路制造生產(chǎn)線已暫停向18英寸升級，龍頭企業(yè)規(guī)劃建設(shè)的先進(jìn)工藝制程生產(chǎn)線均為12英寸?，F(xiàn)階段，18英寸生產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)效益較12英寸并沒有優(yōu)勢。英特爾、臺積電等龍頭企業(yè)對18英寸生產(chǎn)線持保守態(tài)度，預(yù)測至少在2023年以后才會開始建設(shè)。18英寸生產(chǎn)線升級暫停為我們的硅片制造技術(shù)研發(fā)爭取了寶貴時間。

二是大陸大力建設(shè)集成電路制造生產(chǎn)線，為國產(chǎn)硅片提供了市場。大陸正加速布局集成電路生產(chǎn)線。截至2016年年底，已建成12英寸生產(chǎn)線11條，在建13條。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年，中國大陸集成電路12英寸生產(chǎn)線產(chǎn)能已占全球的9.5%，12英寸硅片需求量為50萬片/月，未來五年將達(dá)到120萬片/月，8英寸硅片需求量為70萬片/月。

三是國家“大基金”已開始布局硅片產(chǎn)業(yè)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入資本力量。大基金與上海國盛等合資成立硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，并控股上海新昇、上海新傲，收購芬蘭Okmetic，入股法國Soitec。新昇已投資建設(shè)12英寸硅片工廠，計(jì)劃2021年產(chǎn)能達(dá)到60萬片/月。“大基金”與江蘇中能合資成立鑫華半導(dǎo)體公司，布局生產(chǎn)電子級多晶硅，提升大陸硅原料的供應(yīng)能力。

提升我國硅片供應(yīng)能力的幾點(diǎn)思考

一是繼續(xù)通過重大專項(xiàng)資金支持技術(shù)研發(fā)。重點(diǎn)支持電子級多晶硅制備、硅單晶體制備、切磨拋工藝、硅片設(shè)備開發(fā)、輔料制備的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，盡快突破核心技術(shù)。加速技術(shù)的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，提升硅片企業(yè)的量產(chǎn)能力，降低企業(yè)研發(fā)成本壓力，提升國產(chǎn)硅片的市場競爭力。

二是以資本為紐帶對外收購和對內(nèi)整合。以“大基金”等戰(zhàn)略投資基金為資本紐帶，對外收購具有技術(shù)但缺乏市場開拓能力的硅片、設(shè)備制造和配套環(huán)節(jié)企業(yè)，快速提升國內(nèi)硅片產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力。通過基金控股的方式，推動大陸硅片企業(yè)的整合工作。采用建立平臺公司的模式，提升大陸企業(yè)在全球市場的競爭力。

三是支持大陸集成電路、硅片、配套環(huán)節(jié)企業(yè)之間的相互驗(yàn)證。支持硅片企業(yè)和集成電路制造企業(yè)、中試生產(chǎn)線合作研發(fā)和驗(yàn)證國產(chǎn)硅片。對生產(chǎn)線使用“首批次”國產(chǎn)硅片產(chǎn)品、硅片企業(yè)使用“首批次”電子級多晶硅等產(chǎn)品給予優(yōu)惠政策支持。增加保費(fèi)補(bǔ)貼或建立國產(chǎn)集成電路材料應(yīng)用保險基金，降低集成電路企業(yè)使用國產(chǎn)硅片的風(fēng)險，增強(qiáng)下游用戶使用信心。

四是引導(dǎo)硅片產(chǎn)業(yè)進(jìn)行合理的區(qū)域布局。發(fā)揮我國中西部能源資源豐富的優(yōu)勢，通過引導(dǎo)進(jìn)行合理的區(qū)域布局，提升硅片企業(yè)競爭實(shí)力。建議將自動化程度高、能源使用量大的硅單晶制備環(huán)節(jié)布局于中西部能源成本低廉地區(qū);硅片切磨拋、檢測和技術(shù)研發(fā)等環(huán)節(jié)與集成電路生產(chǎn)線關(guān)系密切，應(yīng)優(yōu)先布局在集成電路生產(chǎn)線集聚的北京、福州、廈門、泉州、長三角等城市和地區(qū)。