意義重大：中國芯再次取得新突破 12英寸大硅片國產化率不再是零
移動互聯網時代，智能手機成為個人的必需品之一。有很多人也應該是知道的，一台好的智能手機，肯定要有好的處理器芯片。包括台積電、英特爾、三星在內的廠商可以生產（代工）芯片，但如果沒有上游的原材料廠商供貨硅晶圓片，台積電、英特爾、三星等廠商縱然有再先進的工藝，也沒法開工生產。
硅片是生產半導體芯片所用的載體，是半導體最重要的原材料。目前，硅基半導體材料是產量最大、應用最廣的半導體材料。根據SEMI發佈的數據顯示，按半導體器件產值來算，2017年，全球95%以上的半導體器件和99%以上的集成電路用的是單晶硅作為襯底材料，化合物半導體市場佔比在5%以內。SEMI還預測，2019年，硅片銷售額在全球半導體制造材料銷售總額中所佔比重最高，達37.29%。需要指出的是，除了硅片外，半導體制造材料還包括電子氣體、光掩模、光刻膠配套化學品、拋光材料、光刻膠、濕法化學品與濺射靶材等材料。
純度在95%-99%的硅稱為工業硅。沙子、礦石中的二氧化硅經過純化，可製成純度在98%以上的硅；高純度硅經過進一步提純，變為純度達99.9999999%至99.999999999%的超純多晶硅。
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）等規格。硅片的尺寸（直徑）越大，每一個硅片上可製造的芯片數量就越多，單位芯片的成本就降低。按製造工藝分，硅片主要有拋光片、外延片和SOI硅片。單晶硅錠經過切割、研磨和拋光處理後得到拋光片。拋光片經過外延生長形成外延片，拋光片經過氧化、鍵合或離子注入等工藝處理後形成SOI硅片。
當前， 中國半導體硅片供應高度依賴進口，國產化進程嚴重滯後，與國際先進水平之間的差距十分明顯。在硅片市場中，上海硅產業集團（簡稱“滬硅產業”）作為中國大陸硅片龍頭企在全球半導體硅片市場佔得的份額只有2.2%。更讓人值得注意的是，半導體硅片市場近年來還在進一步向頭部廠商集中，僅日本市佔率就超過50%。
從2016年到2018年，日本信越化學、日本SUMCO、德國Siltronic、中國台灣環球晶圓、韓國SK Siltron 五家廠商的市場份額從85%上升至93%。其中信越化學的市佔率28.5%， SUMCO佔據25.2%的市場，德國 Siltronic佔有14.7%，中國台灣環球晶圓為14%，韓國 SK Siltron 的市佔率達10.5%。
好在，硅片市場已經得到了國家的重視，背後的原因則是，雖然全球硅片市場總體規模不大，但至關重要，一旦硅片不能正常供應，將導致整個半導體產業鏈陷入停擺。
作為國內規模最大的半導體硅片製造企業之一，4月20日，滬硅產業成功登陸科創板。一天之內，滬硅產業股價由發行價格3.89元，一路飆升至10.91元，暴漲超180%，最新市值271億元。
滬硅產業於2015年12月成立，主要從事半導體硅片研發、生產和銷售，被行業稱為中國第一大硅晶圓廠，在12英寸和SOI半導體硅片的技術居於領先水平。滬硅產業是在中國內地首個實現12英寸硅片規模化銷售的企業，從此打破了中國12英寸硅片國產化率幾乎為零的局面。
滬硅產業為控股型企業，旗下擁有上海新昇、新傲科技、Okmetic三家控股子公司，並且是法國半導體材料公司Soitec的大股東之一。滬硅產業持有上海新昇98.50％的股權，持有新傲科技89.19％的股份，間接持有Okmetic 100％的股權。
滬硅產業主要產品
滬硅產業主要營收來源
滬硅產業發行前後股東情況
上海新昇成立於2014年6月，是國內首個12英寸大硅片項目的承擔主體，也是目前唯一獲得國家重大項目支持的硅片公司，承擔了國家02專項核心工程之一的“40-28nm集成電路製造用300mm硅片”項目。新傲科技成立於2001年，建成了國內第一條SOI生產線，是中國領先的SOI材料生產基地，以及全球少數的SOI材料規模化供應商之一。目前新傲公司的產品90%以上銷售到美國、日本、歐洲、俄羅斯、韓國、中國台灣和新加坡等地。Okmetic成立於1985年，位於芬蘭，是一家老牌的硅片生產商，Okmetic主要產品為拋光片和SOI硅片，用於MEMS、傳感器、模擬電路及分離式半導體產品的開發及生產。法國Soitec公司是全球SOI硅片和其他工程基片的領先供應商，Soitec生產的SOI硅片在全球市場中超80%。
據滬硅產業在2019年4月公佈的上市公告書顯示，上海國資委旗下的上海國盛（集團）有限公司（以下簡稱“國盛集團”）和國家集成電路產業投資基金股份有限公司（以下簡稱“國家大基金”）為滬硅產業並列第一大股東，持股比例均為30.48%。本次發行後，國盛集團與國家大基金依然為公司並列第一大股東，持股比例均為22.86%，兩大“國家隊”股東持股超40%。
國產硅片主要產品進程
根據華夏幸福產業研究院與品利基金報告顯示，2019年，中國6英寸半導體硅片需求2000萬片/年，8英寸硅片需求1200萬片/年，12英寸硅片需求750萬片／年。並且根據對2018年-2019年中國半導體制造產線梳理，基於目前產能、未來計劃產能、以及投資額度測算，製造廠對12英寸大硅片的需求：2019年約60萬片/月，摺合720萬片/年；2023年需求約500萬片/月，摺合6000萬片/年。
2019年6月，6英寸硅片國產化率超過50％，8英寸硅片國產化率10％，12英寸硅片國產化率小於1％，且國產12英寸硅片在國內晶圓廠中大都為測控片，正片銷售較少。滬硅產業在招股書中明確表示，“300mm硅片國產化率此前幾乎為0％的局面。”
過去幾年來，多項重大投資在啓動中，大都鎖定12英寸大硅片。除了此次滬硅產業上市募集17.5億元用於12英寸硅片的技術研發和產業化二期項目之外，滬硅產業旗下上海新昇、中環股份、協鑫集成、中芯晶圓等大項目也都紛紛上馬。
國產硅片龍頭中環股份在2019年業績説明會上稱，8英寸硅片總規劃產能105萬片/月，目前天津工廠滿產，無錫工廠2條線已在2019年9月完成驗收進入投產狀態，其中天津30萬片/月、宜興12萬片/月已達產，宜興持續新設備進駐調試投產。12英寸硅片總規劃產能62萬片/月，天津2萬片／月已在2019年一季度投產並向全球客户送樣，無錫工廠預計2020年開始投產。
上海新昇的300mm大硅片項目從2017年第二季度已開始向中芯國際等芯片代工企業提供正片進行認證，2017年實現了擋片、陪片、測試片等產品的銷售。上海新昇當前大硅片產能達5至6萬片/月，並且處於產能持續提升的過程中。
2019年底，上海新昇CEO邱慈雲曾公佈，上海新昇在國內、外的客户超過30家，12英寸大硅片已通過3D NAND存儲器驗證，硅晶圓累計出貨量超過100萬片。邱慈雲表示，上海新昇是唯一一家國產12英寸大硅片已量產的企業；硅晶圓累計出貨量超100萬片；器件正片累計出貨量超75000件；國內外、客户超過30家，12英寸大硅片已通過3D NAND存儲器認證。
上海新昇的目標是成為中國的國際硅片供應商，目前現有產能15萬片/月，二期30萬片/月的產能已在設備搬入階段；現有廠區可容納60萬片；擴建用地可達100萬片/月的產能。
其他業者包括，中芯晶圓的12英寸大硅片於2019年12月下線；徐州鑫晶半導體的12英寸大硅片長晶產線於2019年12月試產，並已陸續向國內和德國等多家客户發送試驗樣片；杭州中欣晶圓於2019年12月30日12時半導體硅拋光片順利下線，量產時月產能能達3萬片；年產480萬片12英寸大硅片的中晶嘉興項目計劃於2020年底一期生產線試生產。
不得不提的是，在硅晶圓領域，特別是大硅片，由於中國起步較晚、技術底子薄，因此無論是已實現量產的滬硅產業（上海新昇）12英寸硅片項目，還是正在籌建、以及爬坡的各個產線，都還只是處於國產大硅片自給之路的開端，後期任重而道遠，還需要不斷努力、堅持和投入。
如今，超2000億元規模的大基金二期正在有序推進，投資將向設計、材料、設備等領域傾斜，大硅片無疑將成為重點關注對象之一。在強勁的市場需求拉動與頂層規劃的引領下，四處播種的大硅片產業終將迎來收穫的季節。
（我為科技狂整理）