“目前第三代半導(dǎo)體很熱,，但遠沒有硅片占的比重大，這是集成電路中占比最大的材料占到了35-38%之間,，而且90%以上的芯片和傳感器是基于半導(dǎo)體單晶硅片制成,，它支撐整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)品市場發(fā)展與革新?！?021年9月15日,，由臨港集團主辦、ASPENCORE承辦的第二屆中國（上海）自貿(mào)區(qū)臨港新片區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上,，上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司董事長李煒在題為《從臨港出發(fā)——中國大硅片發(fā)展現(xiàn)狀》演講中強調(diào)道,。“硅基材料是電子信息產(chǎn)業(yè)鏈不可或缺的基礎(chǔ),，半導(dǎo)體硅片供應(yīng)的自主可控事關(guān)國家安全,。”
上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司董事長李煒
全球硅片市場預(yù)覽
在整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,，硅片處于最上游,，貫通整個芯片制造的前道和后道工藝，沒有硅片半導(dǎo)體行業(yè)將為無水之源硅片的產(chǎn)量和質(zhì)量直接制約整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及更下游的通信,、汽車,、計算機等眾多行業(yè)的發(fā)展。李煒在會上把硅片比作半導(dǎo)體行業(yè)的糧食,。從全球硅片尺寸更新迭代的趨勢上來講,，自2008年的金融危機之后，300毫米硅片已經(jīng)占據(jù)了主流,，而對應(yīng)工藝制程從0.13μm開始一直到現(xiàn)在最先進的3nm,，2nm都是可以的。
半導(dǎo)體硅片的更新迭代與大尺寸升級
2020年以來,，大數(shù)據(jù)/新能源/自動化/人工智能等趨勢開啟了新一代電子產(chǎn)品更新,，支撐硅片需求爆發(fā)式增長。近來市場出現(xiàn)的汽車缺芯潮,，蔓延至家電市場,。硅片需求量受益于半導(dǎo)體產(chǎn)品的技術(shù)革新和終端電子消費品類增加。全球硅片市場進入新一輪的增長。
全球300mm硅片2020年出貨量約600萬片/月,，200mm硅片出貨量雖然排名第二,，但份額遠遠落后于300mm硅片。盡管由于新冠疫情,，全球半導(dǎo)體晶圓市場在2019年略有下降，但在2020年又重拾增長,。2021年第一季度需求強勁,，預(yù)計21財年將創(chuàng)下全球硅片市場的新出貨量記錄。
300mm硅片需求增長勢頭強勁,，供不應(yīng)求
受5G手機換機潮和數(shù)據(jù)流量爆發(fā)等因素影響,，存儲芯片成300mm硅片需求增長重要推力之一；此外,，電子設(shè)備中 CPU,、GPU 等高端邏輯芯片大多依賴于300mm晶圓制造。在終端市場持續(xù)向好背景下,，300mm硅片需求持續(xù)增加,。
目前全球300mm硅片產(chǎn)能利用率保持在高位，根據(jù)SUMCO預(yù)測,，2023 年產(chǎn)能利用率超過 100%,。300mm硅片供不應(yīng)求的情況或?qū)⒊掷m(xù)。
200mm硅片再次迎來黃金機會
由于8英寸晶圓制造具有較為成熟的特殊工藝,，在新能源汽車,、車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)等領(lǐng)域具有獨特優(yōu)勢。在產(chǎn)業(yè)鏈終端需求不斷上升的趨勢下,，8英寸晶圓廠擴產(chǎn)將致使8英寸硅片需求增加,。
雖然硅片是半導(dǎo)體制造的基本原材料，但由于硅片具有較高技術(shù)壁壘,，所以導(dǎo)致硅片市場集中度較高,。目前全球半導(dǎo)體硅片市場呈現(xiàn)寡頭壟斷格局，全球五大硅片供應(yīng)商日本信越,、日本勝高,、臺灣環(huán)球晶圓、德國世創(chuàng)及韓國SK Siltron中沒有一家是中國大陸的,，這五大家沒有一家在中國設(shè)立合資企業(yè),。但是，這一現(xiàn)象現(xiàn)已被中國本土供應(yīng)商（如上海硅產(chǎn)業(yè)集團,，約占2.2％）打破了,。國產(chǎn)大硅片迎來了重要發(fā)展機遇。
國內(nèi)大硅片市場現(xiàn)狀
國內(nèi)硅片市場現(xiàn)狀究竟是怎樣的呢？
“從國際版圖來講,，上海硅產(chǎn)業(yè)集團做八英寸硅片跟國際上最早的8英寸差了26年,，12英寸方面稍微好一點，但也有16年的差距,，所以這個行業(yè)總體是一個補課的行業(yè),。中國半導(dǎo)體市場是第三次專業(yè)，從美國到日本,，日本到韓國臺灣,，現(xiàn)在往中國大陸轉(zhuǎn)，這是第三次行業(yè)轉(zhuǎn)移,。而且我深刻認為第三次行業(yè)轉(zhuǎn)移之后不會轉(zhuǎn)到外國去了,，中國大陸是一個足夠大的市場?！崩顭樁麻L談道,。另外，他指出,，“現(xiàn)在300mm硅片制造廠不需要新的團隊了,，老的團隊，老的廠不斷在建,?！?/p>
國內(nèi)大硅片市場曾一度獲得狂熱投資，在國內(nèi)地方政府和投資機構(gòu)積極地參與硅片投資計劃,，在這輪狂熱投資后,，很多硅片廠最后都沒真正落地，從而進入冷靜期,。
李煒將國內(nèi)大硅片市場現(xiàn)狀總結(jié)如下：
.國內(nèi)12英寸/8英寸發(fā)展呈現(xiàn)小而散的特點,，缺乏國際競爭力。
.雖然12英寸供給端硅片廠商數(shù)量增加,，目前,，12英寸大硅片只有上海新昇實現(xiàn)了正片的規(guī)模化供應(yīng),，其他廠家測試片開始送樣,、認證、及銷售,，正片還未通過下游廠商及終端客戶雙重認證,，仍需要較長的路。
.8英寸目前市場供不應(yīng)求,，國內(nèi)廠商主要以功率半導(dǎo)體為主,，市場競爭激烈
國產(chǎn)大硅片發(fā)展機遇
借助于國家政策東風(fēng),，國家“02專項”3大關(guān)鍵任務(wù)之一，重點推進大硅片進展,；2014年9月國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金成立,；2015年上海市政府兩次召開專題會議，決定發(fā)起設(shè)立硅產(chǎn)業(yè)集團,，于是這些都成了硅產(chǎn)業(yè)集團成立的產(chǎn)業(yè)背景,。
2001年創(chuàng)立了新奧科技。2014年上海市政府決定在臨港設(shè)立上海新昇,，這個完全按照國家要求建設(shè)的,，在這基礎(chǔ)上設(shè)立了產(chǎn)業(yè)集團，使產(chǎn)業(yè)和資本能夠融合,，這個基礎(chǔ)上收購整合了（公司名稱）以及參股的一家法國公司，2020年在科創(chuàng)板上市,。所以硅產(chǎn)業(yè)集團現(xiàn)在是一個橫跨歐亞兩洲跨國硅片企業(yè),，主要的產(chǎn)能還是在上海，我們現(xiàn)在是中國大陸規(guī)模最大,，技術(shù)最先進的半導(dǎo)體企業(yè),。
硅產(chǎn)業(yè)集團發(fā)展大事記
扎根臨港,，目前上海新昇成為唯一大量供貨正片的300mm國產(chǎn)大硅片廠,。自2014年在臨港創(chuàng)建新昇開始，2015年開工建設(shè),，2016年出了第一根晶棒，2016年在華虹第一片銷售,。2018年開始通過認證，2019年是我們非常豐收的一年,，我們基本上在中興國際和華虹通過了全普列幾乎10個以上認證,。我們在2019年累計出貨100萬片，到今年6月份累積出貨300萬片,，今天已經(jīng)銷售了差不多340萬片。
“可是為什么做一個硅片,，很多新廠都因此夭折了呢,？”李煒談到,，“300mm大硅片核心技術(shù)是一個挑戰(zhàn)極限的過程！”進而,，他繼續(xù)談到,，首先要做400多公斤的晶體,，如果你做14納米節(jié)點硅片的話,，要控制19納米顆粒，這個顆粒也就一角錢那么大,，整個硅片上控制幾個顆粒非常難的一件事,，另外平整度要求很高，金屬雜質(zhì)要求非常高,，這個過程來講總的來講就是挑戰(zhàn)人類工藝極限的一個過程。
在大會上,，李煒還宣布了新昇立足臨港新片區(qū)的三步走發(fā)展戰(zhàn)略：
第一步戰(zhàn)略目標(biāo)：已建成25萬片/月產(chǎn)能,，2021-2022年,，產(chǎn)能規(guī)模將達30萬片/月，覆蓋28nm及以上工藝節(jié)點,，兼顧20-14nm工藝節(jié)點,；
第二步戰(zhàn)略目標(biāo)：2023開始會逐步擴向60萬片/月,，擬新增的30萬片/月達到產(chǎn)能,，將以20-14nm工藝節(jié)點為主，兼顧10nm及以下工藝節(jié)點，大幅度縮小與國際五大家的規(guī)模差距,，進一步擴大國內(nèi)和國際市場份額；
第三步戰(zhàn)略目標(biāo)：建設(shè)世界級的半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)基地,，實現(xiàn)每月100萬片產(chǎn)能目標(biāo)。
在新傲科技成功解決了我國SOI材料的供應(yīng)問題,，硅產(chǎn)業(yè)集團集團內(nèi)部大力協(xié)同,，共同開發(fā)300mm SOI技術(shù),，解決了NPS頂層硅和高阻襯底禁運問題,，確保300mm SOI襯底供應(yīng),，真正實現(xiàn)自主可控,！另外，硅產(chǎn)業(yè)集團收購Okmetic以來,，Okmetic業(yè)績大幅增長,，已成為硅產(chǎn)業(yè)集團上市公司的利潤壓艙石Okmetic已先后完成三個擴產(chǎn)項目,，進一步夯實業(yè)務(wù)能力，強化其在MEMS用高端拋光片和SOI硅片的市場優(yōu)勢,。