半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，品質(zhì)控制極為嚴(yán)格且存在較高的技術(shù)壁壘。半導(dǎo)體材料作為產(chǎn)業(yè)的最上游，面臨嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量控制，同時(shí)面臨長(zhǎng)的研發(fā)周期，大的資金投入。此外，下游制造廠客戶的認(rèn)證依然是硅片廠商的重大壁壘。由于下游客戶認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng)，難度大，因此硅片廠商往往需要長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累才能夠有效提升半導(dǎo)體材料產(chǎn)品的品質(zhì)，滿足客戶的需求，獲得客戶認(rèn)可并開(kāi)拓客源。2018年全球半導(dǎo)體硅片（包括拋光片、外延片、SOI 硅片）行業(yè)銷(xiāo)售額前五名企業(yè)的市場(chǎng)份額分別為：日本信越化學(xué)28%，日本SUMCO 25%，中國(guó)臺(tái)灣環(huán)球晶圓14%，德國(guó)Siltroni 14%，韓國(guó)SK Siltron 10%，前五名的市場(chǎng)份額接近90%，市場(chǎng)呈現(xiàn)壟斷局面。

圖11. 全球硅片產(chǎn)能情況

（數(shù)據(jù)來(lái)源：智研咨詢，華夏幸福產(chǎn)業(yè)研究院）

Shin-Etsu Chemical（信越化學(xué)，日本）成立于1926年，是全球領(lǐng)先的化工企業(yè)，擁有六個(gè)業(yè)務(wù)板塊，分別是PVC化工品、半導(dǎo)體硅、有機(jī)硅、電子功能性材料、特殊電子化學(xué)品和其他。在半導(dǎo)體硅業(yè)務(wù)方面，公司作為半導(dǎo)體單晶硅片的龍頭，始終牢牢在技術(shù)層面占據(jù)行業(yè)制高點(diǎn)。公司最早于2001年，成功研制了300nm硅片，并實(shí)現(xiàn)了SOI 硅片的產(chǎn)品化，并能持續(xù)穩(wěn)定地供應(yīng)IC用硅片。目前，信越化工能夠制造出11N(99.999999999%)的純度與均勻的結(jié)晶構(gòu)造的單晶硅，在全世界處于領(lǐng)先水平，主要的半導(dǎo)體硅片產(chǎn)品包括12英寸硅片、IG-NANA退火硅片和SOI硅片。2018年半導(dǎo)體硅片業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)收入為3803億日元，營(yíng)業(yè)利潤(rùn)為同比1319億日元。

圖12. 2018年信越化學(xué)主營(yíng)收入構(gòu)成（十億日元，%）（數(shù)據(jù)來(lái)源：Shin-Etsu，華夏幸福產(chǎn)業(yè)研究院）

圖13. 信越化學(xué)半導(dǎo)體硅業(yè)務(wù)收入與利潤(rùn)（十億日元，%）

（數(shù)據(jù)來(lái)源：Shin-Etsu，華夏幸福產(chǎn)業(yè)研究院）

SUMCO（日本三菱住友勝高）主營(yíng)半導(dǎo)體硅材料業(yè)務(wù)，是全球硅片龍頭企業(yè)。其前身為成立于1937年的Osaka Special Steel公司。集團(tuán)于1992年和1998年先后合并了Kyushu電子金屬公司和Sumitomo Sitix集團(tuán)，并于1998年更名為住友金屬工業(yè)公司。1999年，住友金屬工業(yè)與三菱材料和三菱硅材料公司成立聯(lián)合硅制造公司，生產(chǎn)12寸硅片。2002年三菱硅材料公司與住友金屬工業(yè)的硅制造部門(mén)、聯(lián)合硅制造公司合并，并于2005年更名為SUMCO公司。主營(yíng)產(chǎn)品包括單晶硅錠、拋光硅片、退火硅片、外延片、SOI硅片等，是全球最大的12寸硅片供應(yīng)商之一，可提供12寸拋光片、退火片、外延片，SOI片和節(jié)隔離片可提供8寸片。2018年半導(dǎo)體硅片業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)收入為3250億日元，利潤(rùn)850億日元。

從CR2的公司發(fā)展歷程，我們看到其在硅產(chǎn)業(yè)積累時(shí)間較長(zhǎng)，擁有幾十年的歷史，且其技術(shù)壁壘極高，單就SOI片而言，目前12寸只有個(gè)別公司攻克。因此，半導(dǎo)體硅片領(lǐng)域巨頭壟斷效應(yīng)明顯，巨頭擁有極強(qiáng)的定價(jià)權(quán)。

圖14. SUMCO營(yíng)業(yè)收入與利潤(rùn)（十億日元，%）

（數(shù)據(jù)來(lái)源：SUMCO，華夏幸福產(chǎn)業(yè)研究院）

中國(guó)半導(dǎo)體硅片的追夢(mèng)之路

根據(jù)品利基金數(shù)據(jù)，2019年，中國(guó)6寸半導(dǎo)體硅片需求2000萬(wàn)片/年，8寸硅片需求1200萬(wàn)片/年，12寸硅片需求750萬(wàn)片/年。根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)，我們對(duì)2018-2019年中國(guó)大陸半導(dǎo)體制造產(chǎn)線梳理，基于目前產(chǎn)能、未來(lái)計(jì)劃產(chǎn)能、以及投資額度測(cè)算，制造廠對(duì)12寸硅片的需求：2019年約60萬(wàn)片/月，折合720萬(wàn)片/年。2023年需求約500萬(wàn)片/月，折合6000萬(wàn)片/年。

表1. 中國(guó)大陸半導(dǎo)體制造廠情況（2018-2019上半年）（數(shù)據(jù)來(lái)源：芯思想，Trendfore，公開(kāi)資料，華夏幸福產(chǎn)業(yè)研究院）

2019年6月，6寸國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)50%，8寸國(guó)產(chǎn)化率10%，12寸國(guó)產(chǎn)化率小于1%，且國(guó)產(chǎn)12寸片在國(guó)內(nèi)晶圓廠中大都為測(cè)控片，正片的銷(xiāo)售較少�？紤]到下半年部分產(chǎn)能釋放，2019年我國(guó)12寸硅片至少有500萬(wàn)片的缺口。

為了彌補(bǔ)半導(dǎo)體硅片的國(guó)產(chǎn)供應(yīng)缺口，降低進(jìn)口依賴(lài)度，我國(guó)邁出8寸與12寸大硅片的逐夢(mèng)之路。最近幾年內(nèi)，多項(xiàng)重大投資正在啟動(dòng)中，大都鎖定12寸硅晶圓。根據(jù)公開(kāi)資料，我們對(duì)目前中國(guó)大陸8/12寸硅片產(chǎn)能梳理。未來(lái)4年，如果產(chǎn)能達(dá)產(chǎn)順利，12寸硅片總規(guī)劃月產(chǎn)能到2023年前后合計(jì)超過(guò)650萬(wàn)片/月，考慮到良率等因素基本可以滿足國(guó)內(nèi)制造廠需求。

表2. 大硅片產(chǎn)能供給情況

（數(shù)據(jù)來(lái)源：芯思想，硅產(chǎn)業(yè)，華夏幸福產(chǎn)業(yè)研究院）

除了需要大量的投資以外，大硅片還有需要亟待解決的技術(shù)挑戰(zhàn)，主要在以下四個(gè)方面：大直徑、控缺陷、精拋光、少雜質(zhì)。其中，大直徑中的熱場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)與磁場(chǎng)設(shè)計(jì)和控制技術(shù)是大硅片成型的核心技術(shù)；缺陷控制是決定硅片質(zhì)量和純度，是決定硅片等級(jí)的核心技術(shù)。

表3. 大硅片主要技術(shù)挑戰(zhàn)

（數(shù)據(jù)來(lái)源：中科院，華夏幸福產(chǎn)業(yè)研究院）

2015年底，國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金耗資約8億元，入股江蘇鑫華和上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，在大硅片領(lǐng)域進(jìn)行布局。近年來(lái)，上海新昇、中環(huán)股份、超硅半導(dǎo)體、浙江金瑞泓、有研半導(dǎo)體等大硅片項(xiàng)目紛紛上馬，目標(biāo)投資額超千億。總額達(dá)2000億的大基金二期募資正在抓緊推進(jìn)，據(jù)悉其投資將向設(shè)計(jì)、材料、設(shè)備等傾斜，大硅片無(wú)疑也將成為重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。在強(qiáng)勁的需求拉動(dòng)和美國(guó)的堵截?cái)D壓下，隨著技術(shù)進(jìn)步和資本持續(xù)推動(dòng)，負(fù)重前行的大硅片產(chǎn)業(yè)逐夢(mèng)之路必將迎來(lái)希望與收獲！

原文：半導(dǎo)體之基——國(guó)產(chǎn)硅片追夢(mèng)之路