硅單晶圓片是最常用的半導(dǎo)體材料,，是芯片生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的、成本占比最高的材料,。制造一個(gè)芯片，需要先將普通的硅制造成硅單晶圓片,，然后再通過(guò)一系列工藝步驟將硅單晶圓片制造成芯片,，其中電子級(jí)多晶硅是最高純度等級(jí)的多晶硅產(chǎn)品，是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,，由于提純工藝復(fù)雜,，導(dǎo)致進(jìn)入壁壘高，行業(yè)的集中度比較高,，企業(yè)壟斷性利潤(rùn)空間大,。
作為集成電路行業(yè)的“基石”,，電子級(jí)多晶硅一直都是國(guó)家發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略原材料,。目前世界范圍內(nèi)能完全生產(chǎn)電子級(jí)多晶硅產(chǎn)品，只有Wacker,、hemlock和Mitsubishi等企業(yè),，關(guān)鍵性的技術(shù)主要掌握在德國(guó)、日本和美國(guó)為首的企業(yè)手中,。
電子級(jí)多晶硅產(chǎn)品以8英寸和12英寸的硅片生產(chǎn)為主,，8英寸硅片產(chǎn)品包括各種電源芯片、攝影／指紋識(shí)別等傳感器,、智能硬件中的MCU與無(wú)線通信芯片,、智能卡等，涵蓋消費(fèi)類電子,、通信,、計(jì)算、工業(yè),、汽車等領(lǐng)域,。而12英寸硅片主要用于制造CPU、邏輯IC,、存儲(chǔ)器等高性能芯片,，多用于PC、平板,、手機(jī)等領(lǐng)域,。
上下游供給不足，半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)價(jià)格戰(zhàn)打響
整個(gè)單晶硅的產(chǎn)業(yè)鏈比較長(zhǎng),，從最上游的多晶硅原料和設(shè)備等,，到中游的單晶硅硅片，延伸至下游的電力電子器件,、高效率太陽(yáng)能光伏電池,、射頻器件和微電子機(jī)械系統(tǒng),、各種探測(cè)器和傳感器等，最后到計(jì)算機(jī),、汽車,、光伏等各大行業(yè)。
目前,，主流半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)的全球壟斷已經(jīng)形成,，2016年日本信越、日本SUMCO,、臺(tái)灣環(huán)球晶圓,、德國(guó)Siltronic、韓國(guó)LGSilitron等前5大硅片公司的銷量占到92％,。而在12英寸大硅片方面,，壟斷形勢(shì)更加明顯，2015年前六大半導(dǎo)體硅片廠的銷售份額就已達(dá)到97．8％,，市場(chǎng)主要被日本,、臺(tái)灣地區(qū)、德國(guó)和韓國(guó)控制,。一些大型企業(yè),，如瓦克、SunEdison,、三菱材料等,，為保障上下游供貨、出貨的穩(wěn)定,，通過(guò)設(shè)立合資公司,、交差參股等方式形成穩(wěn)定的多晶硅、硅片一體化聯(lián)盟,，實(shí)現(xiàn)多晶硅企業(yè),、硅片企業(yè)進(jìn)行多晶硅和硅片縱向一體化的格局。
近幾年來(lái),，隨著消費(fèi)電子的快速發(fā)展以及未來(lái)汽車產(chǎn)生的大量需求,，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年對(duì)于硅片的消費(fèi)量會(huì)保持現(xiàn)在的上升趨勢(shì)。目前全球主要半導(dǎo)體供應(yīng)商產(chǎn)能規(guī)劃,，未來(lái)三年供給端不能滿足下游快速增長(zhǎng)的需求,，上游硅片供不應(yīng)求成為常態(tài)。雖然半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了多年的低潮期,，但2014年以來(lái)全球硅片的市場(chǎng)開始復(fù)蘇,，過(guò)剩產(chǎn)能得到消化，但由于下游終端行業(yè)需求的加大,，硅片的缺口在不斷加大,，硅晶圓片供不應(yīng)求,，2017年價(jià)格已經(jīng)上漲了60％以上。
目前從產(chǎn)業(yè)鏈反饋情況來(lái)看,，硅片缺口在繼續(xù)擴(kuò)大,，根據(jù)目前全球各公司的產(chǎn)能增加計(jì)劃和新建產(chǎn)能所需時(shí)間，2020年之前8英寸和12英寸硅晶圓片的供需缺口預(yù)計(jì)將持續(xù)存在,。芯片需求走弱,，之前極度缺貨長(zhǎng)達(dá)兩年的原物料“硅晶圓硅片”，近期出現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象,，就是供應(yīng)商在臺(tái)面上,、臺(tái)面下都一直擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)作不斷，這是因?yàn)闃I(yè)界擔(dān)心硅晶圓硅片產(chǎn)能即將大增,，但芯片需求卻開始往下修正,，硅晶圓硅片的價(jià)格就成為市場(chǎng)利潤(rùn)上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
全球硅片漲價(jià)趨勢(shì)越演越烈
近兩年,，半導(dǎo)體硅片漲價(jià)對(duì)半導(dǎo)體芯片的價(jià)格傳導(dǎo),、引發(fā)行業(yè)晶圓產(chǎn)能降階搶奪,，引發(fā)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈傳導(dǎo)作用意義深遠(yuǎn),，很難去估量對(duì)行業(yè)所帶來(lái)的巨變，硅片的漲價(jià)促使主要的晶圓代工廠商紛紛傾向與硅片供應(yīng)商簽訂長(zhǎng)期的保量不保價(jià)合約,，以保證未來(lái)的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃不受影響,。
例如臺(tái)積電緊急采取措施與供應(yīng)商信越、勝高簽訂長(zhǎng)約,，三星也與環(huán)球晶圓簽署供貨合約,。一些規(guī)模較小的半導(dǎo)體新進(jìn)入者，只能通過(guò)溢價(jià)的方式來(lái)爭(zhēng)搶貨源,，包括合肥晶合,、合肥睿力等，都提出20％的溢價(jià)來(lái)和臺(tái)積電爭(zhēng)搶硅片原材料,。
可以預(yù)見未來(lái)幾年硅片市場(chǎng)都將是賣方市場(chǎng),，硅片生產(chǎn)商將不斷上漲硅片價(jià)格來(lái)應(yīng)對(duì)供需的失衡。作為下游客戶的晶圓代工廠等芯片生產(chǎn)商,，則只能被動(dòng)的接受價(jià)格,，并將價(jià)格轉(zhuǎn)移至其下游客戶，今年一季度臺(tái)積電等主要的晶圓代工商已經(jīng)將代工價(jià)格提升了5％－10％,。
龍頭硅片廠逐步施行擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,，即使如此，新產(chǎn)能最快也要在 2019 年才能釋放,，且各家基本保持謹(jǐn)慎擴(kuò)產(chǎn)態(tài)度,，擴(kuò)充產(chǎn)能主要為彌補(bǔ)14／16 nm先進(jìn)制程所需晶圓缺口,。也正因?yàn)槿绱耍琒UMCO,、信越,、環(huán)球晶等龍頭股價(jià)在近日對(duì)SUMCO擴(kuò)產(chǎn)信息錯(cuò)誤解讀大跌之后，繼續(xù)迎來(lái)強(qiáng)勢(shì)上揚(yáng),，各家最新財(cái)報(bào)對(duì)未來(lái)兩年硅片展望仍是供不應(yīng)求,。
設(shè)備國(guó)產(chǎn)化在硅片供需缺口下實(shí)現(xiàn)逆生長(zhǎng)
在硅片供需缺口持續(xù)擴(kuò)大的情況下，硅片材料的自主可控是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),，而海外廠商壟斷半導(dǎo)體硅片市場(chǎng),，國(guó)內(nèi)企業(yè)僅少數(shù)能提供8寸硅片，而12寸硅片尚無(wú)量產(chǎn)能力,。中國(guó)小尺寸的4－6寸硅片的年產(chǎn)量基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自給自足,，國(guó)內(nèi)大硅片存在巨大供需缺口將進(jìn)一步擴(kuò)大。
硅片是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)材料,，若是不能保證硅片材料的自主可控,，我國(guó)大力發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將時(shí)刻面臨材料短缺、產(chǎn)業(yè)鏈斷裂的威脅,，美國(guó),、日本、韓國(guó),、臺(tái)灣等地區(qū)都具有自主的硅片生產(chǎn)能力,。目前信越、SUMCO等半導(dǎo)體硅片巨頭與三星,、英特爾,、臺(tái)積電等半導(dǎo)體生產(chǎn)巨頭都已具有長(zhǎng)期合作的基礎(chǔ)，且能保證數(shù)額較大的需求量,，因此在產(chǎn)能有限的情況下,，硅片巨頭會(huì)優(yōu)先給臺(tái)積電等廠商供貨。17年5月就出現(xiàn)了SUMCO砍掉武漢新芯的訂單,，優(yōu)先供給臺(tái)積電,、英特爾、美光等大廠的事件,。
因此,，在未來(lái)供需格局進(jìn)一步緊張的情況下，國(guó)內(nèi)晶圓制造商可能必須通過(guò)提價(jià)的方式才能拿到足夠的硅片貨源,，然而并不能保障充足的供應(yīng),，也會(huì)增加自身的成本，唯一的解決辦法是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體硅片材料的自主生產(chǎn)、自主可控,，緊張的供需格局促使半導(dǎo)體硅片國(guó)產(chǎn)化,，據(jù)報(bào)道分析，2017－2020年間,，全球?qū)⒂?2座新建晶圓廠投入營(yíng)運(yùn),，其中26座將位于中國(guó)大陸，占新增晶圓廠的比重達(dá)42％,。目前已經(jīng)統(tǒng)計(jì)到有近30條晶圓產(chǎn)線的建設(shè)規(guī)劃,，其中17條已經(jīng)開工建設(shè)，將在未來(lái)幾年內(nèi)陸續(xù)投入運(yùn)營(yíng),。而半導(dǎo)體行業(yè)的高景氣度和中國(guó)大力發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的決心預(yù)計(jì)將帶來(lái)更多的晶圓產(chǎn)線規(guī)劃,，并促使更多的晶圓產(chǎn)線從規(guī)劃轉(zhuǎn)為落地。
2017年以來(lái),，中國(guó)陸續(xù)已有十個(gè)國(guó)產(chǎn)硅片項(xiàng)目公布規(guī)劃,，并有數(shù)個(gè)項(xiàng)目已開工建設(shè)，部分項(xiàng)目已經(jīng)具有一定的8寸硅片產(chǎn)能,。而12寸硅片方面,，上海新昇的300mm大硅片在17年二季度已經(jīng)開始向中芯國(guó)際等芯片代工企業(yè)提供樣片進(jìn)行認(rèn)證，并有擋片,、陪片,、測(cè)試片等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)銷售，這些國(guó)產(chǎn)硅片項(xiàng)目若能順利實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),，將極大程度上緩解國(guó)內(nèi)硅片依賴進(jìn)口的局面,，并使國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具有一定的硅片自主保障能力。