大陸半導體奮起直追 材料及設備行業(yè)期待更多突破

　　半導體主要材料寡頭壟斷嚴重，國內(nèi)奮起直追

　　在半導體材料中，大硅片的占比最高，達到 32%的水平，掩膜版、電子氣體、 CMP 材料、光刻膠合計占比近 80%，是影響半導體制造流程中最主要的材料。而占比最高的幾大類都是海外寡頭壟斷。材料行業(yè)的發(fā)展限制很多在于專利壁壘，而國內(nèi)正通過交叉授權專利、自主研發(fā)等方式解決國外壟斷情況。

　　各晶圓材料占比情況

　　(1)大硅片國產(chǎn)化還是必然趨勢

　　硅片的制備過程把硅錠切割成晶圓(硅片)，并對硅片進行拋光和清洗。 大硅片占整個半導體材料市場的 32%左右，行業(yè)市場空間 76 億美元。國內(nèi)半導體硅片市場規(guī)模為 130 億元左右，占國內(nèi)半導體制造材料總規(guī)模比重達 42.5%。而這一領域主要由日本廠商壟斷，我國 6 英寸硅片國產(chǎn)化率為 50%， 8 英寸硅片國產(chǎn)化率為 10%， 12 英寸硅片完全依賴于進口。

　　全球大硅片市場規(guī)模(單位：十億美元)

　　目前市場上在使用的硅片有 200mm( 8 英寸)、 300mm( 12 英寸)硅片。 由于晶圓面積越大，在同一晶圓上可生產(chǎn)的集成電路 IC 越多，成本越低，硅片的發(fā)展趨勢也是大尺寸化。

　　12 英寸硅片主要用于生產(chǎn) 90nm-28nm 及以下特征尺寸( 16nm 和 14nm)的存儲器、數(shù)字電路芯片及混合信號電路芯片，是當前晶圓廠擴產(chǎn)的主流。

　　由于面臨資金和技術的雙重壓力，晶圓廠向 450mm( 18 英寸)產(chǎn)線轉(zhuǎn)移的速度放緩， 根據(jù)國際預測，到 2020 年左右， 450mm 的硅片開發(fā)技術才有可能實現(xiàn)初步量產(chǎn)。

　　硅片尺寸分類及主要應用

　　300mm 硅片自 2009 年起成為全球硅圓片需求的主流(大于 50%)，預計占比將持續(xù)增加，至 2017年將達到 75%。

　　全球不同尺寸硅片市場現(xiàn)狀及發(fā)展預測(單位：百萬平方英寸)

　　擁有 300mm 產(chǎn)能最多的公司包括存儲器廠商(三星、美光、海力士與東芝/SanDisk)、全球最大半導體廠商英特爾、全球最大的兩家代工廠臺積電與 GlobalFoundries。

　　國內(nèi)生產(chǎn)的主要是 6 寸硅片， 8 寸的自給率不到 10%， 12 寸的沒有公司能夠生產(chǎn)。 而現(xiàn)在到未來的 10-15 年， 12 寸的都是主流。國際上前 6 家硅片生產(chǎn)企業(yè)占全球的 94%。

　　信越 ：唯一一家自 80 年代中期以來持續(xù)盈利的硅片公司，市場份額 27%。

　　SUMCO：公司由三菱硅材料和住友材料 Sitix 分部的合并而來，市場份額 26%。

　　Siltronic：德國化工企業(yè)瓦克( Wacker)的子公司，市場份額 14%(被LG收購)。

　　MEMC/SunEdison：有著 50 年商業(yè)硅晶制造歷史的美國上市公司，市場份額 11%。

　　LG Siltron：韓國電子系統(tǒng)公司的分支，市場份額 10%(被環(huán)球晶圓收購)。

　　SAS(中美矽晶)：中國臺灣硅片制造商，通過收購 Globitech 和 Covalent， SAS 進入了尖端 IC應用的半導體硅片市場，市場份額 6%。

　　半導體硅片行業(yè)是寡頭壟斷局面

　　目前， 國內(nèi)對 12 英寸硅片的需求量為 45 萬片/月-50 萬片/月，幾乎全依賴進口，根據(jù)《中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要》，預計到 2017 年晶圓需求將突破 60 萬片/月， 2020 年超過 100 萬片/月，國內(nèi)缺口大，國產(chǎn)化是必然趨勢。

　　大硅片的發(fā)展瓶頸一方面來自于專利技術，海外半導體行業(yè)發(fā)展較早， 日，美、德、日、韓等國已經(jīng)為本國的制作工藝申請了層層專利保護， 但基礎專利無路可繞， 國外出于利益角度不愿意將專利售于中國大陸。

　　另一方面，大硅片的投資額和技術難度也較大， 通常，建 1 條月產(chǎn) 20 萬片的 300mm 拋光硅片的生產(chǎn)線僅主要生產(chǎn)設備的投資就需要約 4 億美元，而建 1 條月產(chǎn) 20 萬片 200mm 拋光硅片的生產(chǎn)線總投資約 2 億美元。 而良率的突破也是難題， 此前雖然有國內(nèi)研發(fā)機構曾經(jīng)做過 12 寸大硅片，研發(fā)成功，但由于良率不高還不能量產(chǎn)。

　　國內(nèi) 300mm 大硅片項目現(xiàn)由上海新陽參股子公司新昇半導體進行，目標是突破海外壟斷，實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。

　　上海新陽的大硅片業(yè)務投資和產(chǎn)能情況