提升國產硅片供應能力 支撐集成電路產業發展

來源：中國產業經濟信息網  

　2016年年底以來，集成電路制造最重要的原材料硅片的市場供應缺口持續擴大，產品價格大幅上漲60%，市場嚴重供不應求。然而我國本土的硅片供應嚴重缺失，8英寸和12英寸硅片對外依存度分別達到86%和100%。2020年以前，我國大規模新建的集成電路生產線將陸續投產，屆時將面臨硅片供應安全風險。建議大力培育和扶持國內硅片企業，提升國產硅片供應能力，為我國集成電路產業發展提供強有力支撐。

　硅片供不應求，中國IC供應鏈存在安全風險

 

　　全球硅片供應被國際巨頭壟斷。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，經過多年的競合，全球硅片市場已逐漸形成高度壟斷發展格局。日本信越、日本SUMCO、中國臺灣環球晶圓、德國Siltronic、韓國SKSiltron五大供應商共占據全球硅片市場的92%。在技術水平要求更高的12英寸硅片市場，五大供應商的市場占有率超過97%。其中原排名第六的中國臺灣環球晶圓公司在2016年連續收購丹麥Topsil公司和美國SunEdison公司，市占率躍居第三位，進一步鞏固了自己的行業地位。市場集中度提高也提升了硅片廠商的定價權。

 

　　集成電路市場需求旺盛帶動硅片價格大幅上漲。受物聯網、數據中心服務器、手機等應用市場的帶動，2016年，全球集成電路市場恢復正向增長。全球半導體貿易協會（WSTS）預測，2017年全球集成電路市場增速將達到19.1%。英特爾、三星、臺積電等龍頭企業已宣布大規模擴產計劃，中芯國際、長江存儲等新生產線已陸續開工建設。旺盛的市場需求使得硅片價格從2016年年底起呈持續上漲態勢。日本SUMCO公司12英寸硅片最新簽約價已達120美元/片，較2016年年底暴漲60%。由于硅片企業已多年未擴充產能，預計2017年全球硅片市場的供應缺口將達到5%，2019年將超過10%。

 

　我國集成電路產業面臨被境外硅片企業斷供風險。全球硅片市場供不應求使得三星、臺積電等集成電路龍頭企業紛紛傾向與硅片企業簽訂長期供貨協議，鎖定硅片供應量，保證未來擴產計劃不受影響。我國集成電路產業大發展剛剛起步，大陸集成電路制造企業對上游原材料企業的議價能力很弱。隨著全球硅片供應缺口繼續加大，境外硅片供應商極有可能優先供應臺積電、三星等龍頭企業，甚至為保障龍頭企業供應而停止向我國大陸企業供貨。然而大陸硅片企業尚不具備12英寸硅片供應能力，8英寸硅片產能也很低，對外依存度達到86%以上，使得我國規劃建設的集成電路生產線面臨斷供風險。

 

　　我國硅片供應能力不足，但已迎來發展機遇

 

　　大陸硅片企業技術落后，上下游協同效應弱，短期難以支撐集成電路產業發展需要。一是大陸企業尚不掌握用于先進制程工藝的12英寸硅片制造技術，只掌握8英寸、6英寸等中小尺寸的硅片制造技術。由于境外技術先進的硅片設備企業與硅片龍頭企業已形成緊密的合作研發關系，并簽訂了技術保密協議，使得二者合作研發的定制化設備不能出售給我國硅片企業，中國只能購買到未經優化的通用設備。使得我國硅片企業需重新進行技術開發，技術發展進度始終落后。二是配套環節企業、硅片企業和集成電路制造企業之間尚未形成良好的協同機制。硅片是充分競爭的市場，硅片的成本和性能決定下游生產線的采購選擇。我國大陸硅片生產所需的電子級多晶硅原料、單晶爐設備、石墨坩堝、研磨機、拋光機、拋光布、硅片盒等均需要進口，使得國產硅片成本價格已超過市場價的20%，在市場上缺乏競爭力，很難進入集成電路制造企業的供應鏈，難以打破硅片市場供應格局。

　國產硅片發展已迎來黃金窗口期。一是全球硅片技術進步幾乎中止，為我們追趕爭取了時間。目前，全球集成電路制造生產線已暫停向18英寸升級，龍頭企業規劃建設的先進工藝制程生產線均為12英寸。現階段，18英寸生產線的經濟效益較12英寸并沒有優勢。英特爾、臺積電等龍頭企業對18英寸生產線持保守態度，預測至少在2023年以后才會開始建設。18英寸生產線升級暫停為我們的硅片制造技術研發爭取了寶貴時間。二是大陸大力建設集成電路制造生產線，為國產硅片提供了市場。大陸正加速布局集成電路生產線。截至2016年年底，已建成12英寸生產線11條，在建13條。根據賽迪智庫的統計，2016年，中國大陸集成電路12英寸生產線產能已占全球的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”已開始布局硅片產業，為產業發展注入資本力量。大基金與上海國盛等合資成立硅產業集團，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12英寸硅片工廠，計劃2021年產能達到60萬片/月。“大基金”與江蘇中能合資成立鑫華半導體公司，布局生產電子級多晶硅，提升大陸硅原料的供應能力。

 

　　提升我國硅片供應能力的幾點思考

 

　　一是繼續通過重大專項資金支持技術研發。重點支持電子級多晶硅制備、硅單晶體制備、切磨拋工藝、硅片設備開發、輔料制備的關鍵技術攻關，盡快突破核心技術。加速技術的轉化和產業化，提升硅片企業的量產能力，降低企業研發成本壓力，提升國產硅片的市場競爭力。

　二是以資本為紐帶對外收購和對內整合。以“大基金”等戰略投資基金為資本紐帶，對外收購具有技術但缺乏市場開拓能力的硅片、設備制造和配套環節企業，快速提升國內硅片產業整體實力。通過基金控股的方式，推動大陸硅片企業的整合工作。采用建立平臺公司的模式，提升大陸企業在全球市場的競爭力。

 

　　三是支持大陸集成電路、硅片、配套環節企業之間的相互驗證。支持硅片企業和集成電路制造企業、中試生產線合作研發和驗證國產硅片。對生產線使用“首批次”國產硅片產品、硅片企業使用“首批次”電子級多晶硅等產品給予優惠政策支持。增加保費補貼或建立國產集成電路材料應用保險基金，降低集成電路企業使用國產硅片的風險，增強下游用戶使用信心。

 

　　四是引導硅片產業進行合理的區域布局。發揮我國中西部能源資源豐富的優勢，通過引導進行合理的區域布局，提升硅片企業競爭實力。建議將自動化程度高、能源使用量大的硅單晶制備環節布局于中西部能源成本低廉地區；硅片切磨拋、檢測和技術研發等環節與集成電路生產線關系密切，應優先布局在集成電路生產線集聚的北京、福州、廈門、泉州、長三角等城市和地區。（工信部賽迪研究院集成電路研究所 朱邵歆）

 

　　轉自：中國電子報