意义重大：中国芯再次取得新突破 12英寸大硅片国产化率不再是零
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来源：
新华网
发布时间：
2020-06-23 13:43
移动互联网时代，智能手机成为个人的必需品之一。有很多人也应该是知道的，一台好的智能手机，肯定要有好的处理器芯片。包括台积电、英特尔、三星在内的厂商可以生产(代工)芯片，但如果没有上游的原材料厂商供货硅晶圆片，台积电、英特尔、三星等厂商纵然有再先进的工艺，也没法开工生产。
硅片是生产半导体芯片所用的载体，是半导体最重要的原材料。目前，硅基半导体材料是产量最大、应用最广的半导体材料。根据SEMI发布的数据显示，按半导体器件产值来算，2017年，全球95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路用的是单晶硅作为衬底材料，化合物半导体市场占比在5%以内。SEMI还预测，2019年，硅片销售额在全球半导体制造材料销售总额中所占比重最高，达37.29%。需要指出的是，除了硅片外，半导体制造材料还包括电子气体、光掩模、光刻胶配套化学品、抛光材料、光刻胶、湿法化学品与溅射靶材等材料。
纯度在95%-99%的硅称为工业硅。沙子、矿石中的二氧化硅经过纯化，可制成纯度在98%以上的硅;高纯度硅经过进一步提纯，变为纯度达99.9999999%至99.999999999%的超纯多晶硅。
硅片主要有2英寸(50mm)、3英寸(75mm)、4英寸(100mm)、6英寸(150mm)、8英寸(200mm)和12英寸(300mm)等规格。硅片的尺寸(直径)越大，每一个硅片上可制造的芯片数量就越多，单位芯片的成本就降低。按制造工艺分，硅片主要有抛光片、外延片和SOI硅片。单晶硅锭经过切割、研磨和抛光处理后得到抛光片。抛光片经过外延生长形成外延片，抛光片经过氧化、键合或离子注入等工艺处理后形成SOI硅片。
当前，中国半导体硅片供应高度依赖进口，国产化进程严重滞后，与国际先进水平之间的差距十分明显。在硅片市场中，上海硅产业集团(简称“沪硅产业”)作为中国大陆硅片龙头企在全球半导体硅片市场占得的份额只有2.2%。更让人值得注意的是，半导体硅片市场近年来还在进一步向头部厂商集中，仅日本市占率就超过50%。
从2016年到2018年，日本信越化学、日本SUMCO、德国Siltronic、中国台湾环球晶圆、韩国SK Siltron 五家厂商的市场份额从85%上升至93%。其中信越化学的市占率28.5%， SUMCO占据25.2%的市场，德国 Siltronic占有14.7%，中国台湾环球晶圆为14%，韩国 SK Siltron 的市占率达10.5%。
好在，硅片市场已经得到了国家的重视，背后的原因则是，虽然全球硅片市场总体规模不大，但至关重要，一旦硅片不能正常供应，将导致整个半导体产业链陷入停摆。
作为国内规模最大的半导体硅片制造企业之一，4月20日，沪硅产业成功登陆科创板。一天之内，沪硅产业股价由发行价格3.89元，一路飙升至10.91元，暴涨超180%，最新市值271亿元。
沪硅产业于2015年12月成立，主要从事半导体硅片研发、生产和销售，被行业称为中国第一大硅晶圆厂，在12英寸和SOI半导体硅片的技术居于领先水平。沪硅产业是在中国内地首个实现12英寸硅片规模化销售的企业，从此打破了中国12英寸硅片国产化率几乎为零的局面。
沪硅产业为控股型企业，旗下拥有上海新昇、新傲科技、Okmetic三家控股子公司，并且是法国半导体材料公司Soitec的大股东之一。沪硅产业持有上海新昇98.50%的股权，持有新傲科技89.19%的股份，间接持有Okmetic 100%的股权。
上海新昇成立于2014年6月，是国内首个12英寸大硅片项目的承担主体，也是目前唯一获得国家重大项目支持的硅片公司，承担了国家02专项核心工程之一的“40-28nm集成电路制造用300mm硅片”项目。新傲科技成立于2001年，建成了国内第一条SOI生产线，是中国领先的SOI材料生产基地，以及全球少数的SOI材料规模化供应商之一。目前新傲公司的产品90%以上销售到美国、日本、欧洲、俄罗斯、韩国、中国台湾和新加坡等地。Okmetic成立于1985年，位于芬兰，是一家老牌的硅片生产商，Okmetic主要产品为抛光片和SOI硅片，用于MEMS、传感器、模拟电路及分离式半导体产品的开发及生产。法国Soitec公司是全球SOI硅片和其他工程基片的领先供应商，Soitec生产的SOI硅片在全球市场中超80%。
据沪硅产业在2019年4月公布的上市公告书显示，上海国资委旗下的上海国盛(集团)有限公司(以下简称“国盛集团”)和国家集成电路产业投资基金股份有限公司(以下简称“国家大基金”)为沪硅产业并列第一大股东，持股比例均为30.48%。本次发行后，国盛集团与国家大基金依然为公司并列第一大股东，持股比例均为22.86%，两大“国家队”股东持股超40%。
根据华夏幸福产业研究院与品利基金报告显示，2019年，中国6英寸半导体硅片需求2000万片/年，8英寸硅片需求1200万片/年，12英寸硅片需求750万片/年。并且根据对2018年-2019年中国半导体制造产线梳理，基于目前产能、未来计划产能、以及投资额度测算，制造厂对12英寸大硅片的需求：2019年约60万片/月，折合720万片/年;2023年需求约500万片/月，折合6000万片/年。
2019年6月，6英寸硅片国产化率超过50%，8英寸硅片国产化率10%，12英寸硅片国产化率小于1%，且国产12英寸硅片在国内晶圆厂中大都为测控片，正片销售较少。沪硅产业在招股书中明确表示，“300mm硅片国产化率此前几乎为0%的局面。”
过去几年来，多项重大投资在启动中，大都锁定12英寸大硅片。除了此次沪硅产业上市募集17.5亿元用于12英寸硅片的技术研发和产业化二期项目之外，沪硅产业旗下上海新昇、中环股份、协鑫集成、中芯晶圆等大项目也都纷纷上马。
国产硅片龙头中环股份在2019年业绩说明会上称，8英寸硅片总规划产能105万片/月，目前天津工厂满产，无锡工厂2条线已在2019年9月完成验收进入投产状态，其中天津30万片/月、宜兴12万片/月已达产，宜兴持续新设备进驻调试投产。12英寸硅片总规划产能62万片/月，天津2万片/月已在2019年一季度投产并向全球客户送样，无锡工厂预计2020年开始投产。
上海新昇的300mm大硅片项目从2017年第二季度已开始向中芯国际等芯片代工企业提供正片进行认证，2017年实现了挡片、陪片、测试片等产品的销售。上海新昇当前大硅片产能达5至6万片/月，并且处于产能持续提升的过程中。
2019年底，上海新昇CEO邱慈云曾公布，上海新昇在国内、外的客户超过30家，12英寸大硅片已通过3D NAND存储器验证，硅晶圆累计出货量超过100万片。邱慈云表示，上海新昇是唯一一家国产12英寸大硅片已量产的企业;硅晶圆累计出货量超100万片;器件正片累计出货量超75000件;国内外、客户超过30家，12英寸大硅片已通过3D NAND存储器认证。
上海新昇的目标是成为中国的国际硅片供应商，目前现有产能15万片/月，二期30万片/月的产能已在设备搬入阶段;现有厂区可容纳60万片;扩建用地可达100万片/月的产能。
其他业者包括，中芯晶圆的12英寸大硅片于2019年12月下线;徐州鑫晶半导体的12英寸大硅片长晶产线于2019年12月试产，并已陆续向国内和德国等多家客户发送试验样片;杭州中欣晶圆于2019年12月30日12时半导体硅抛光片顺利下线，量产时月产能能达3万片;年产480万片12英寸大硅片的中晶嘉兴项目计划于2020年底一期生产线试生产。
不得不提的是，在硅晶圆领域，特别是大硅片，由于中国起步较晚、技术底子薄，因此无论是已实现量产的沪硅产业(上海新昇)12英寸硅片项目，还是正在筹建、以及爬坡的各个产线，都还只是处于国产大硅片自给之路的开端，后期任重而道远，还需要不断努力、坚持和投入。
如今，超2000亿元规模的大基金二期正在有序推进，投资将向设计、材料、设备等领域倾斜，大硅片无疑将成为重点关注对象之一。在强劲的市场需求拉动与顶层规划的引领下，四处播种的大硅片产业终将迎来收获的季节。
