我國(guó)半導(dǎo)體硅片發(fā)展現(xiàn)狀與展望
半導(dǎo)體是電子信息產(chǎn)品的“心臟”，在國(guó)民經(jīng) 濟(jì)和社會(huì)生活各方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)國(guó)家經(jīng) 濟(jì)成長(zhǎng)、國(guó)防安全、核心競(jìng)爭(zhēng)力提升至關(guān)重要 ， 促進(jìn)了通信、計(jì)算、醫(yī)養(yǎng)健康、軍事系統(tǒng)、物流、 新能源行業(yè)的發(fā)展，引導(dǎo)人工智能、大數(shù)據(jù)、自動(dòng) 駕駛等新產(chǎn)業(yè)的興起，支撐著數(shù)字經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展， 并在新冠疫情防控等重大社會(huì)問(wèn)題應(yīng)對(duì)方面發(fā)揮了 關(guān)鍵作用 。隨著半導(dǎo)體在各領(lǐng)域應(yīng)用日趨廣泛和 深入，2020年開(kāi)始半導(dǎo)體供應(yīng)緊張局面更加凸顯 。各國(guó)正積極采取措施，增強(qiáng)和完善本國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn) 業(yè)鏈。
半導(dǎo)體產(chǎn)品主要包括集成電路、光電子器件、 分立器件和傳感器件，其中集成電路在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 中占比最高，超過(guò) 80%。2021 年全球集成電路銷(xiāo) 售額為4608.14億美元，傳感器件銷(xiāo)售額為187.9億 美元，光電子器件銷(xiāo)售額為432.29億美元，分立器 件銷(xiāo)售額為 301 億美元，集成電路占比達(dá)到 83%。
根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織 （WSTS） 數(shù)據(jù) ， 2022 年全球集成電路占比將達(dá) 84.22%，光電子器 件、分立器件、傳感器占比分別為 7.41%、5.10% 和3.26%。
集成電路是最重要的半導(dǎo)體產(chǎn)品，硅片是集成 電路最重要的基礎(chǔ)材料，處于集成電路產(chǎn)業(yè)鏈前 端，在集成電路芯片制造材料中占比達(dá)30%以上， 90% 以上的集成電路芯片是基于硅片制成。中 國(guó)在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中參與程度較低，硅片等關(guān) 鍵材料對(duì)外依存度較高 。近年來(lái)，大國(guó)博弈加 劇，國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境惡化，地震和火山爆發(fā)等自 然災(zāi)害頻發(fā)，新型冠狀病毒感染等流行疾病蔓延， 產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)生變化，《關(guān)于常規(guī)武器與兩用產(chǎn)品和 技術(shù)出口控制的瓦森納協(xié)定》新增 12 in 硅片技術(shù) 管制 ，增強(qiáng)硅片等關(guān)鍵材料的自主保障能力，提 升我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈安全性成為重要課題。
（一）全球半導(dǎo)體硅片的發(fā)展現(xiàn)狀
1. 全球半導(dǎo)體硅片的市場(chǎng)規(guī)模
集成電路芯片制造材料多達(dá)數(shù)百種，按類(lèi)別劃 分主要包括硅片、光掩膜、光刻膠及配套試劑、電 子氣體、工藝化學(xué)品、濺射靶材、拋光材料等，總 體采購(gòu)中硅片占比始終最高。根據(jù)國(guó)際半 導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）數(shù)據(jù)，2021年硅片在集成電 路芯片制造材料中的采購(gòu)金額占比達(dá)到33%左右， 是最主要的關(guān)鍵功能材料，100多億美元的半導(dǎo)體硅 片支撐了5000多億美元的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模。近年來(lái)，隨著全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)， 全球半導(dǎo)體硅片出貨面積穩(wěn)步提升。2012年 全球半導(dǎo)體硅片出貨面積為 8.8×109 in2 ，2021 年突 破1.4×1010 in2 。全球半導(dǎo)體硅片銷(xiāo)售額由2012年的 87 億美元增長(zhǎng)到 2021 年的 126 億美元，從 2018 年 開(kāi)始連續(xù) 4 年超過(guò) 110 億美元。根據(jù) SEMI 統(tǒng)計(jì)， 2022 年全球半導(dǎo)體硅片出貨面積將增長(zhǎng) 4.8％，達(dá) 到1.4694×1010 in2 。預(yù)計(jì)到2025年，全球半導(dǎo)體硅片 出貨量將增至1.649×1010 in2 。
2. 半導(dǎo)體硅片需求結(jié)構(gòu)
近10年來(lái)，6 in及以下尺寸硅片需求基本保持 穩(wěn)定，全球半導(dǎo)體硅片新增需求主要集中在8 in和 12 in 硅片，尤其是 12 in 硅片增速最快（見(jiàn)圖 3）。12 in硅片年出貨量自2012年的5.302×109 in2 增長(zhǎng)至 2021年的9.598×109 in2 ，其出貨面積占全部半導(dǎo)體硅 片比例接近70%；8 in硅片出貨面積也穩(wěn)步增長(zhǎng)，從 2012年的2.378×109 in2 增長(zhǎng)至2021年的3.443×109 in2 。2021 年，12 in 和 8 in 硅片出貨面積分別同比增長(zhǎng) 12.85%和16.87%。
12 in硅片主要應(yīng)用于90 nm及以下半導(dǎo)體制程 范圍，用于制造邏輯電路、存儲(chǔ)器等高集成度的芯 片，多在大計(jì)算量、大存儲(chǔ)量或便攜式終端上應(yīng) 用，如大數(shù)據(jù)、智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、人工智能等領(lǐng) 域。8 in硅片主要應(yīng)用于90 nm以上制程范圍的模擬 電路、功率芯片、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS） 圖像傳感器、微控制器、射頻前端芯片、嵌入式存 儲(chǔ)器等芯片，應(yīng)用場(chǎng)景包括微機(jī)電系統(tǒng)、電源管理、 汽車(chē)電子、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。
8 in 硅片在特色芯片產(chǎn)品上擁有性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)， 尤其在微機(jī)電系統(tǒng)、硅上化合物半導(dǎo)體、射頻及功 率芯片等領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。近年來(lái)，一些新應(yīng)用場(chǎng)景 特色芯片會(huì)率先在8 in芯片上出現(xiàn)，而后逐步向12 in 芯片轉(zhuǎn)移。預(yù)計(jì)未來(lái)8 in硅片和12 in硅片將在各自 特定領(lǐng)域發(fā)揮作用，長(zhǎng)期共存。
3. 硅片產(chǎn)業(yè)集中度高的局面基本保持
半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)起始于美國(guó)，美國(guó)孟山都化學(xué) 公司成立的孟山都電子材料公司曾引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展， 在20世紀(jì)60年代獲得80%的市場(chǎng)份額。隨著半導(dǎo) 體制造業(yè)的東移，其后期連續(xù)虧損，孟山都化學(xué)公 司在1989年將孟山都電子材料公司出售給了德國(guó)化 工企業(yè)，并于2016年被中國(guó)臺(tái)灣的環(huán)球晶圓股份有 限公司收購(gòu)。20 世紀(jì) 50 年代末，日本通過(guò)技術(shù)引 進(jìn)，開(kāi)始布局半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，在超大規(guī)模集成電路研 究計(jì)劃的推動(dòng)下，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，其中 存儲(chǔ)器在20世紀(jì)80年代超過(guò)美國(guó)，硅片廠(chǎng)商也在 此期間獲得黃金發(fā)展期，最終經(jīng)過(guò)多次整合并購(gòu)形 成信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社和勝高科技株式會(huì)社兩家 國(guó)際半導(dǎo)體硅片巨頭，2001年信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì) 社在全球率先量產(chǎn) 12 in 半導(dǎo)體硅片。日本半導(dǎo)體 硅片產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)90年代超過(guò)美國(guó)后，至今仍在全球占據(jù)主導(dǎo)地位。20 世紀(jì) 90 年代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從 日本向韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)轉(zhuǎn)移，韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣 地區(qū)硅片企業(yè)得以成長(zhǎng)，并逐步在全球占有一席之 地。當(dāng)前，日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社、勝高科技 株式會(huì)社，中國(guó)臺(tái)灣環(huán)球晶圓股份有限公司，德國(guó) 世創(chuàng)電子材料股份有限公司，韓國(guó)SK集團(tuán)等五大 廠(chǎng)商占據(jù)全球90%左右的市場(chǎng)份額，尤其是在12 in 硅片方面占據(jù)絕對(duì)市場(chǎng)地位。五大廠(chǎng)商近幾年產(chǎn)能 擴(kuò)張主要集中在 12 in 硅片，2015 年，全球只有日 本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社和勝高科技株式會(huì)社的 12 in硅片月產(chǎn)能超過(guò)1×106 片，至2021年年底，前 5大廠(chǎng)商12 in硅片月產(chǎn)能都有顯著增加，其中日本 信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社月產(chǎn)能超過(guò)3.1×106 片，勝高 科技株式會(huì)社的月產(chǎn)能約為1.9×106 片，中國(guó)臺(tái)灣環(huán) 球晶圓的月產(chǎn)能約為1.3×106 片，德國(guó)世創(chuàng)的月產(chǎn)能 約為9.9×105 片，韓國(guó)SK集團(tuán)的月產(chǎn)能約為9×105 片。
4. 硅是重要的半導(dǎo)體材料
半導(dǎo)體材料經(jīng)歷了以硅為代表的第一代半導(dǎo)體 材料，以砷化鎵為代表的第二代半導(dǎo)體材料和以碳 化硅與氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體材料 。相 比于其他半導(dǎo)體材料，硅材料易于制備較大尺寸晶 體、晶體結(jié)構(gòu)完整性相對(duì)易控制、純度相對(duì)易實(shí) 現(xiàn)，在集成電路平面工藝制程的應(yīng)用技術(shù)更加成熟 且更具有規(guī)模效益，有著更大的應(yīng)用領(lǐng)域與需求 量，因此，90%以上的芯片都是基于硅材料制造而 成，這賦予了硅材料不可替代的行業(yè)地位。但是， 硅材料也存在一定局限性，無(wú)法滿(mǎn)足高功率、高頻 率和高壓等苛刻特性，不具備發(fā)光特性，等二代半 導(dǎo)體材料、等三代半導(dǎo)體材料在這些方面具備獨(dú)特 優(yōu)勢(shì)。硅材料與第二代、第三代半導(dǎo)體材料的結(jié)合 將是一種選擇，以硅材料為襯底，化合物材料在硅 材料上外延生長(zhǎng)制成單晶片以滿(mǎn)足射頻芯片和功率 器件對(duì)高頻、高壓、高功率的需求，比如硅基氮化 鎵。這幾代半導(dǎo)體材料并不是完全替代關(guān)系，在未 來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)它們還將并存，并在不同的應(yīng)用 領(lǐng)域發(fā)揮各自的作用、占據(jù)各自的市場(chǎng)份額 。
（二）全球半導(dǎo)體硅片的發(fā)展態(tài)勢(shì)
1. 全球半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)東移，亞太地區(qū)成為主要的制造區(qū)域
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起源于美國(guó)，1958 年，德州 儀器設(shè)計(jì)出第一款微型電子器件（IC），至20世紀(jì) 70年代，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在美國(guó)完成技術(shù)積累，同樣的 硅材料產(chǎn)業(yè)也起源于美國(guó)，至20世紀(jì)80年代，全 球領(lǐng)先半導(dǎo)體硅材料企業(yè)仍是美國(guó)的孟山都電子材 料公司。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)第一次轉(zhuǎn)移到日本，互聯(lián) 網(wǎng)時(shí)代半導(dǎo)體轉(zhuǎn)移至韓國(guó)，日本索尼公司、韓國(guó)三 星集團(tuán)等企業(yè)得到快速發(fā)展，在這個(gè)階段，日本、 韓國(guó)的硅材料產(chǎn)業(yè)逐漸興起，日本信越化學(xué)工業(yè)株 式會(huì)社、勝高科技株式會(huì)社、小松電子材料公司以 及韓國(guó)SK集團(tuán)等不斷壯大。日本更是在1996年開(kāi) 始布局“超級(jí)硅”計(jì)劃，期望在未來(lái)占據(jù)硅材料領(lǐng) 域的領(lǐng)先地位。進(jìn)入21世紀(jì)，日本信越化學(xué)工業(yè)株 式會(huì)社率先實(shí)現(xiàn) 12 in 硅片商業(yè)化，并成為全球第 一大半導(dǎo)體硅材料供應(yīng)商，隨后勝高科技株式會(huì)社 和小松電子材料公司合并，成為第二大半導(dǎo)體硅材 料供應(yīng)商。目前為止，日本企業(yè)的硅材料供應(yīng)能力 占全球比例過(guò)半。隨著臺(tái)灣環(huán)球晶圓股份有限公司 的壯大，韓國(guó)SK集團(tuán)的擴(kuò)張，以及德國(guó)世創(chuàng)電子 材料股份有限公司將 12 in 硅片產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)布局在新 加坡，全球近90%的硅片產(chǎn)出分布在亞太地區(qū)。中 國(guó)近年來(lái)加大硅片產(chǎn)業(yè)的布局和投資，到 2025 年 12 in硅片規(guī)劃總產(chǎn)能超過(guò)4×106 片/月，亞太地區(qū)成 為全球半導(dǎo)體硅片制造的重要區(qū)域。
2. 全球半導(dǎo)體硅片需求持續(xù)增長(zhǎng)
近年來(lái)，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)，大算力需求不斷增加，半導(dǎo)體在各領(lǐng)域的滲透日益增強(qiáng)，硅片需求 將保持持續(xù)增長(zhǎng)。SEMI在2022年10月最新報(bào)告中 預(yù)計(jì)，到2025年，汽車(chē)和功率半導(dǎo)體的晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能 以58%的速度增長(zhǎng)，其次是微機(jī)電系統(tǒng)、代工和模 擬，其晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能增長(zhǎng)速度分別為 21%、20% 和 14%。汽車(chē)和功率半導(dǎo)體、微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域的產(chǎn) 能擴(kuò)張帶動(dòng)8 in硅片需求的增長(zhǎng)，2025年全球8 in 硅片需求預(yù)計(jì)將達(dá)到7×106 片/月 。SEMI在2022年10月報(bào)告中預(yù)計(jì)，到2025年， 12 in晶圓廠(chǎng)按照產(chǎn)品類(lèi)型劃分的年復(fù)合增長(zhǎng)率中， 功率器件相關(guān)產(chǎn)能增長(zhǎng)為 39%，模擬器件為 37%、 代工為 14%、光電為 7%，存儲(chǔ)為 5%。到 2025 年， 全球半導(dǎo)體制造商 12 in 晶圓制造廠(chǎng)產(chǎn)能將以接近10%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，對(duì)12 in硅片的需求將達(dá)到每月9.2×106 片。
3. 海外企業(yè)積極擴(kuò)產(chǎn)
全球半導(dǎo)體硅片供應(yīng)已連續(xù)幾年處于緊張局面。為應(yīng)對(duì)需求，搶占市場(chǎng)，全球主要硅片廠(chǎng)商積極擴(kuò)充產(chǎn)能。德國(guó)世創(chuàng)電子材料股份有限公司在2022年 投資11億歐元，在新加坡建設(shè) 12 in 硅片廠(chǎng)，估算 產(chǎn)能約為3×105 片/月；韓國(guó)SK集團(tuán)宣布未來(lái)3年內(nèi) 將投資1.05萬(wàn)億韓元擴(kuò)建12 in半導(dǎo)體硅片廠(chǎng)，估算 產(chǎn)能約為2.5×105 片/月；臺(tái)灣環(huán)球晶圓股份有限公 司 2022 年 3 月發(fā)布消息，計(jì)劃在意大利新建 12 in 硅片廠(chǎng)，同時(shí)擬投資50億美元在美國(guó)德州新建12 in 硅片廠(chǎng)，最高產(chǎn)能超 1.2×106 片/月；日本勝高科技 株式會(huì)社宣布也將斥資2287億日元建設(shè)新廠(chǎng)，擴(kuò)產(chǎn) 12 in硅片，估算產(chǎn)能將超過(guò)5×105 片/月。
預(yù)計(jì)到 2025 年海外廠(chǎng)商新增 12 in 硅片產(chǎn)能將 超過(guò)2×106 片/月。隨著產(chǎn)能釋放，12 in硅片供需緊 張的情況將得到有效緩解。
4. 半導(dǎo)體硅片技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
摩爾定律推動(dòng)了半導(dǎo)體行業(yè)50 余年的快速成 長(zhǎng)，集成電路芯片技術(shù)不斷向更先進(jìn)制程發(fā)展，借 助極紫外（EUV）光刻等先進(jìn)技術(shù)，正在向 3 nm 甚至更小的節(jié)點(diǎn)演進(jìn)，但硅基集成電路工藝的發(fā)展 愈發(fā)趨近于其物理極限，單純靠縮小線(xiàn)寬已經(jīng)越來(lái) 越困難，半導(dǎo)體行業(yè)逐步進(jìn)入了后摩爾時(shí)代。
后摩爾時(shí)代集成電路芯片技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出兩個(gè) 主要特點(diǎn)：一是繼續(xù)延續(xù)摩爾定律，以集成電路制 程微細(xì)化為特征，技術(shù)上滿(mǎn)足更先進(jìn)制程，提高集 成度和功能，同時(shí)兼顧性能及功耗。二是通過(guò)先進(jìn) 封裝等手段，整合高壓功率芯片、模擬電路芯片、 射頻芯片、傳感器芯片等多種功能，實(shí)現(xiàn)器件功能 的融合和產(chǎn)品的多樣化。
后摩爾時(shí)代對(duì)半導(dǎo)體硅片提出更高的技術(shù)要 求，一是隨著集成電路先進(jìn)制程技術(shù)的不斷發(fā)展， 對(duì)硅片的要求愈發(fā)嚴(yán)格，28 nm及以下先進(jìn)制程硅 片產(chǎn)品指標(biāo)全面升級(jí)，包括單晶晶體缺陷、晶體中 氧碳及摻雜物質(zhì)的均勻分布、平整度等加工精密度 參數(shù)、體金屬濃度和表面金屬濃度等純度指標(biāo)。指 標(biāo)升級(jí)給硅片制備技術(shù)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，超導(dǎo)水平磁 場(chǎng)拉晶等技術(shù)采用。二是功率半導(dǎo)體方面正呈現(xiàn)由 8 in向12 in加速轉(zhuǎn)移，12 in硅片已用于功率半導(dǎo)體 領(lǐng)域，需要開(kāi)發(fā) 12 in 重?fù)絾尉L(zhǎng)技術(shù)、背面沉 積二氧化硅薄膜技術(shù)及相應(yīng)的翹曲度控制技術(shù)。同 時(shí)為了解決硅材料性能的局限性，與其他材料的整 合成為重要路徑，比如結(jié)合鍵合工藝開(kāi)發(fā)的絕緣體 上硅（SOI）、通過(guò)應(yīng)變引入實(shí)現(xiàn)能帶調(diào)制的應(yīng)變 硅、硅基氮化鎵等都已實(shí)用化，未來(lái)硅與磷化銦、 石墨烯、硫化鉬等材料的結(jié)合可能是后摩爾時(shí)代硅 材料的重要發(fā)展方向。
5. 12 in硅片為市場(chǎng)主流，更大尺寸硅片商業(yè)化擱置
根據(jù)過(guò)往半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)律，前一代硅片變成市 場(chǎng)主流，支持大約40%左右芯片制造能力時(shí)，新一 代硅片將會(huì)出現(xiàn)并商業(yè)化應(yīng)用。但12 in硅片之后， 這個(gè)規(guī)律被改變。2011年前，英特爾公司、三星集 團(tuán)和中國(guó)臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司等都曾 積極推動(dòng)和準(zhǔn)備以推進(jìn)下一代晶圓和硅片的研發(fā)和 商業(yè)化，美國(guó)、歐盟、以色列曾分別成立 G450C、 EEMI450、Metro450，但因?yàn)橥顿Y極大、技術(shù)難度 極高、產(chǎn)品性?xún)r(jià)比等多種因素，18 in設(shè)備、硅片、 芯片均擱置，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)沒(méi)有迎來(lái) 18 in 時(shí)代。當(dāng) 前12 in硅片已占據(jù)全部硅片出貨面積比例近70%， 技術(shù)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到3 nm，以往產(chǎn)業(yè)規(guī)律沒(méi)有延續(xù)。18 in 硅片產(chǎn)業(yè)的擱置，一方面為 12 in 硅片需 求規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)提供了廣闊的空間和持久的產(chǎn)品周 期；另一方面為我國(guó) 12 in 硅片技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提 供了難得的發(fā)展機(jī)遇。根據(jù)目前半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)現(xiàn) 狀，我們認(rèn)為，12 in硅片應(yīng)用周期會(huì)延續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí) 間，未來(lái)18 in硅片出現(xiàn)的可能性減小。
三、我國(guó)半導(dǎo)體硅片的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)
（一）我國(guó)半導(dǎo)體硅片的發(fā)展現(xiàn)狀
1. 我國(guó)半導(dǎo)體及硅片市場(chǎng)
2015年至2020年，我國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模從824億 美元增長(zhǎng)至 1638 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為 14.74%。2021 年，我國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)到 1925億美元。
從區(qū)域結(jié)構(gòu)來(lái)看，中國(guó)已經(jīng)連續(xù)多年成為全球 最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，2021年中國(guó)市場(chǎng)占比達(dá)到 34.6%，美國(guó)、歐洲、日本和其他國(guó)家的市場(chǎng)份額 分別為21.9%、8.6%、7.9%和27.0%。
2021年中國(guó)集成電路全行業(yè)銷(xiāo)售額達(dá)到10 458億 人民幣，增幅達(dá)到19%，增速全球第一。中國(guó)作為 全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)及 半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)提供了市場(chǎng)基礎(chǔ)和廣闊的國(guó) 產(chǎn)替代空間。
近年來(lái)，得益于國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投融資環(huán)境的 持續(xù)改善，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)需求隨著下游芯片廠(chǎng)的擴(kuò)產(chǎn)而持續(xù)增加，2018年我國(guó)半導(dǎo)體硅片市 場(chǎng)規(guī)模為 172.1 億元，2021 年達(dá)到 250.5 億元 。根據(jù)測(cè)算，2021年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)仍 有130億元依賴(lài)進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。未來(lái)隨 著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的持續(xù)完善， 市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到2025年我國(guó)半導(dǎo)體 硅片市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)400億元人民幣。
2. 需求環(huán)境改善、配套能力顯著提升
半導(dǎo)體硅片的發(fā)展依賴(lài)于下游需求牽引及上游 裝備和配套材料的支撐。近年來(lái)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈下游發(fā) 展迅速，設(shè)計(jì) ? 制造 ? 封裝三業(yè)結(jié)構(gòu)顯著改善。在 國(guó)際貿(mào)易沖突加劇的大背景下，下游集成電路廠(chǎng)商 對(duì)本地硅材料供應(yīng)商認(rèn)可度增強(qiáng)，同時(shí)得到政策鼓 勵(lì)，采購(gòu)國(guó)產(chǎn)材料的意愿大大提升，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體硅 片進(jìn)入下游市場(chǎng)壁壘減小。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)配套方面， 國(guó)內(nèi)硅材料裝備制造業(yè)快速發(fā)展，單晶爐、切片 機(jī)、研磨機(jī)、清洗機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)入半導(dǎo)體硅片企 業(yè)；多晶硅、石英坩堝、石墨材料、拋光液、切削 液等關(guān)鍵原輔材料進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)得到批量應(yīng)用，本地 化配套能力顯著增強(qiáng)。目前8 in硅片生產(chǎn)所需裝備 和材料基本實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)化，12 in 硅片生產(chǎn)單晶 爐、滾磨機(jī)、截?cái)鄼C(jī)、中間清洗機(jī)、研磨機(jī)、倒角 機(jī)、精拋機(jī)、單片清洗機(jī)等已經(jīng)開(kāi)展國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用， 多類(lèi)原輔材料進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)。隨著制造裝備及原 輔材料的國(guó)產(chǎn)化，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)的投資成 本、制造成本有望持續(xù)下降，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力逐步 增強(qiáng)。
3. 硅片制造關(guān)鍵技術(shù)取得重大進(jìn)展
近年來(lái)，我國(guó)半導(dǎo)體硅片行業(yè)在加快產(chǎn)能建設(shè) 的同時(shí)，12 in硅片關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。在國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)的持續(xù)支持下，上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股 份有限公司實(shí)現(xiàn)了面向先進(jìn)制程工藝節(jié)點(diǎn)應(yīng)用的 12 in硅片批量供應(yīng)，成功研發(fā)出19 nm動(dòng)態(tài)隨機(jī)存 取存儲(chǔ)器（DRAM）用 12 in 硅片，取得突破性進(jìn) 展。TCL 中環(huán)新能源科技股份有限公司在 12 in 硅 片關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)品性能質(zhì)量提升方面取得重大突 破，已量產(chǎn)供應(yīng)國(guó)內(nèi)主要邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片生產(chǎn) 商。西安奕斯偉硅片技術(shù)有限公司研發(fā)出14 nm及 以下集成電路先進(jìn)制程使用的 12 in 硅片，應(yīng)用于 邏輯芯片、閃存芯片、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)芯片、圖像傳 感器、顯示驅(qū)動(dòng)芯片等領(lǐng)域。有研半導(dǎo)體硅材料股 份公司建立 12 in 硅片研發(fā)中心，超導(dǎo)磁場(chǎng)下單晶 生長(zhǎng)技術(shù)取得突破，硅片加工技術(shù)穩(wěn)定，滿(mǎn)足先進(jìn) 制程工藝節(jié)點(diǎn)的需要，產(chǎn)品批量進(jìn)入市場(chǎng)。在各企 業(yè)高強(qiáng)度研發(fā)投入下，目前國(guó)內(nèi)成熟制程、功率半 導(dǎo)體硅片技術(shù)可以支撐批量生產(chǎn)，滿(mǎn)足下游需要， 先進(jìn)制程硅片技術(shù)正在加速突破。
（二）我國(guó)半導(dǎo)體硅片的發(fā)展態(tài)勢(shì)
1. 我國(guó)半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)需求將保持增長(zhǎng)
根據(jù) SEMI 統(tǒng)計(jì)，2021 年我國(guó) 8 in 晶圓產(chǎn)能占 全球的比例為18%，2022年達(dá)到21%，預(yù)計(jì)2025年 我國(guó)8 in晶圓產(chǎn)能增長(zhǎng)將達(dá)66%，領(lǐng)先全球，產(chǎn)能 將達(dá)到1.8×106 片/月 。2021年我國(guó)12 in晶圓廠(chǎng)的 全球產(chǎn)能份額為19%，預(yù)計(jì)到2025年將增至23%， 達(dá)到2.3×106 片/月?；谖覈?guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)需求，以及當(dāng)前貿(mào)易 摩擦下建設(shè)自主可控半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的迫切需要，中國(guó) 發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的決心更為堅(jiān)定。截至2022年年 底，在建及運(yùn)行的12 in芯片廠(chǎng)產(chǎn)能超過(guò)1.7×106 片/月 （見(jiàn)表2），晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能建設(shè)保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)。下游8 in、12 in晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能的擴(kuò)充疊加國(guó)產(chǎn)替 代的現(xiàn)實(shí)需要，將拉動(dòng)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體硅片需求的快速 增長(zhǎng)。
2. 我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策支持硅片產(chǎn)業(yè)發(fā)展
近年來(lái)，在國(guó)家高度重視下，工業(yè)和信息化 部、科學(xué)技術(shù)部等部門(mén)陸續(xù)出臺(tái)發(fā)布了半導(dǎo)體硅片 研發(fā)、稅收優(yōu)惠與產(chǎn)業(yè)化系列政策，將半導(dǎo)體硅片 產(chǎn)業(yè)納入集成電路整體產(chǎn)業(yè)支持中。2020年頒布的 《關(guān)于促成集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展企 業(yè)所得稅政策的公告》中規(guī)定：國(guó)家鼓勵(lì)的集成電 路設(shè)計(jì)、裝備、材料、封裝、測(cè)試企業(yè)和軟件企 業(yè)，自獲利年度起，第一年至第二年免征企業(yè)所得稅，第三年至第五年按照25%的法定稅率減半征收 企業(yè)所得稅。2020年頒布的《財(cái)政部 海關(guān)總署 稅 務(wù)總局關(guān)于支持集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)口 稅收政策的通知》中規(guī)定：集成電路用光刻膠、掩 模版、8 in及以上硅片生產(chǎn)企業(yè)，進(jìn)口國(guó)內(nèi)不能生 產(chǎn)或性能不能滿(mǎn)足需求的凈化室專(zhuān)用建筑材料、配 套系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備（包括進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備）零 配件，免征進(jìn)口稅。上述政策極大地鼓舞了相關(guān)企 業(yè)加快發(fā)展、積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
3. 硅片企業(yè)投資力度空前、產(chǎn)能建設(shè)加快
近年來(lái)，國(guó)家成立了集成電路產(chǎn)業(yè)基金，資本 市場(chǎng)推出科創(chuàng)板，地方及社會(huì)資本積極參與，集成 電路產(chǎn)業(yè)融資渠道暢通，半導(dǎo)體硅片企業(yè)融資難問(wèn) 題得到有效解決。上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司、 浙江立昂微電子股份有限公司、有研半導(dǎo)體硅材料 股份公司登陸資本市場(chǎng)，募集資金發(fā)展半導(dǎo)體硅片 產(chǎn)業(yè)。西安奕斯偉硅片技術(shù)有限公司、杭州中欣晶圓半導(dǎo)體股份有限公司等取得社會(huì)資本支持，同時(shí)積極爭(zhēng)取科創(chuàng)板上市。在資本的強(qiáng)力支持下，國(guó)內(nèi) 半導(dǎo)體硅片骨干企業(yè)得到了快速發(fā)展，形成了相當(dāng) 好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，對(duì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的支撐保障能力 顯著增強(qiáng)。
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