2017年,中國集成電路進口金額2600億美元,遠超石油進口額。2014年出臺《國家集成電路產業發展推進綱要》,并成立國家集成電路產業基金,體現了政策的高度重視。2017年,全球晶圓制造材料市場規模260億美元,其中硅片市場規模90億美元,占比近30%。政策的重視與市場需求,驅動了FAB與大硅片項目的投資布局。
中國FAB工廠項目與列表如下
亞化咨詢數據顯示,目前中國大陸共計有27座12英寸晶圓廠,18座8英寸晶圓,其中有10座12英寸晶圓廠及6座8英寸晶圓廠處于建設當中。項目主要集中在北京、成都、重慶及江浙一帶。具體項目信息如下表所示:
多數項目仍然在建設中,或處于初期產能爬升階段。在晶圓加工制程方面,中芯國際、華力微電子、武漢新芯、紫光集團以及國內三大存儲基地長江存儲、晉華集成、合肥長鑫正在進入國際先進制程,中國芯片自主制造已成進行時。
大硅片需求旺盛,市場強勁增長
亞化咨詢數據顯示,待上表所有Fab廠投產后,將多出185萬片/月的12英寸晶圓加工產能及35萬片/月的8英寸晶圓加工產能,這對于上游原材料——硅片的供應提出了新的需求。而目前,全球硅片市場已經處于供不應求的狀態。
國際硅片供片龍頭往往與晶圓加工大廠如臺積電、三星等建立著長期的供應關系。在全球8英寸硅片缺貨的背景下,中國自主新建的Fab廠恐怕難以與臺積電、三星、英特爾等大廠進行競爭,因此獲得國際硅片龍頭8英寸硅片的充足供應,可能會受到一定的局限。
2012年至今,200mm及300mm硅片需求從整體上來看提高較多,2012年第一季度,200mm、300mm硅片的需求約為360萬片/月,到2018年第二季度,200mm硅片、300mm硅片的需求已超過550萬片/月,增長超過50%。2016年第二季度至今,200mm硅片及300mm硅片需求一路走高,增速遠超以往,目前依舊保持著較高增長。
亞化咨詢數據顯示,2017年Shin-Etsu、SUMCO、環球晶圓、Siltronic AG、SK Siltron五家生產商半導體硅片市場總和為87.1億美元。Shin-Etsu 仍為全球最大的半導體硅片供應商,2017年硅片銷售收入達到25.84億美元,約占總份額的29.68%,SUMCO緊隨其后,約占26.48%。
2018年,各生產商硅片銷售收入呈現較大幅度增長,結合全球目前硅片供需形勢,下半年度收入將繼續保持增長。亞化咨詢數據顯示,2018年上半年硅片市場超過50億美元,預計2018年全球硅片市場將達到110億美元。
未來中國大硅片項目積極建設,完善產業鏈配套
中國積極布局半導體大硅片生產制造領域。直至目前,中國在8及12英寸硅片生產上已投資數百億元人民幣。亞化咨詢數據顯示,未來中國新增8英寸硅片設計產能將超過210萬片/月。
亞化咨詢資料顯示,拋開外資晶圓廠(三星西安、SK海力士無錫、英特爾大連、聯芯廈門、成都格芯等),多數國內新建的8/12英寸Fab廠主要集中在浙江、安徽、江蘇三省以及上海這塊區域。而國產8/12英寸大硅片項目中,拉晶產線主要位于寧夏、內蒙等地,而切片生產線主要集中在浙江、安徽、江蘇三省以及上海,比如杭州的中芯晶圓,金瑞泓、上海超硅、上海新昇、中環領先半導體、安徽易芯等,與多數國內新建的8/12英寸Fab廠地理距離較小。低運輸費用將推動未來中國大硅片產業配套能力。未來新增產能,也將將帶動半導體材料及設備的強勁需求。
從大硅片供應鏈來看,設備及材料這塊基本被美國、德國、日本、韓國等廠商所控制。日本企業尤為突出,在切、磨、拋設備及漿料、切削油等材料方面占據主導地位。
國內大硅片領先企業——上海新陽曾透露,該公司12英寸大硅片生產線所用的拉晶爐主要采購自韓國、日本、德國,切割、研磨、拋光設備主要采購自日本,部分非關鍵設備采購自韓國和臺灣。
單晶爐是硅片生產中的關鍵設備,單晶爐設備的優良直接影響到單晶硅棒中硅的純度及雜質含量。目前全球半導體級大尺寸單晶爐主要由KAYEX、Carbulite Gero等國外廠商供應。
雖然目前差距甚大,但是中國企業的追趕也已經起步。10月16日,晶盛機電股份宣布與中環領先半導體材料就集成電路用8-12英寸半導體硅片項目四工段設備采購第一包及第二包簽訂了設備購銷合同,合同金額合計4.028億元。根據合同,雙方就半導體單晶爐與半導體單晶硅切斷機、滾磨機設備達成合作。其中,半導體單晶爐合同總價款為3.6億元,按月分批交貨,于2019 年 5 月底前交付全部設備;半導體單晶硅切斷機、滾磨機合同總價款4240萬元,按月分批交貨,2019 年 8 月底前交付全部設備。亞化咨詢認為,此次中標,是半導體單晶爐國產化的一大步。
中國企業在半導體大硅片材料、設備領域較為薄弱,需要與國際領軍企業交流學習技術,借鑒成功經驗,發展壯大。助力中國半導體產業的崛起。
亞化咨詢主辦的首屆中國半導體大硅片論壇將于2018年10月25-26日在蘇州召開。日韓大硅片企業的供應商,藤森工業株式會社,芝浦電機,長瀨產業株式會社等日本材料、設備重點企業將作大會報告。
此外,會議還邀請到了產國內與歐美重要企業共同出席。國內外大硅片產業鏈領軍企業將齊聚太湖之濱,對技術與產業發展趨勢與合作前景,展開深入探討。會議還將組織參觀中環大硅片項目所在地,建設中的無錫宜興產業園區。
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