隨著臺積電等晶圓代工廠持續(xù)擴(kuò)建新廠，制程向3納米及2納米世代微縮，DRAM制造技術(shù)采用極紫外光（EUV）制程，NAND Flash的3D堆疊將倍增至200層以上，硅片已成為重要關(guān)鍵材料。早在2019年9月，韓國唯一的半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)商，也是全球五大硅片生產(chǎn)商之一的SK Siltron 簽署了一項(xiàng)協(xié)議，以 4.5 億美元的價(jià)格收購杜邦 （DuPont）的碳化硅部門，以增強(qiáng)在先進(jìn)材料領(lǐng)域的地位。2020 年2月29日完成，SK Siltron已完成對杜邦 碳化硅晶圓事業(yè)部的收購。此舉也被視為韓國針對材料技術(shù)的自立化政策的一環(huán)。

無獨(dú)有偶，近日，據(jù)彭博社報(bào)道，中國臺灣環(huán)球晶（GlobalWafers）擬以37.5億歐元（約合45億美元）收購德國硅晶圓大廠Siltronic AG，Siltronic AG是全球半導(dǎo)體市場的領(lǐng)導(dǎo)者之一，并被公認(rèn)為是高度專業(yè)化硅晶片設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。這項(xiàng)交易將是環(huán)球晶的最大交易，此次合并Siltronic之后環(huán)球晶將能手握更大的硅片產(chǎn)能及更先進(jìn)技術(shù)，掌握數(shù)位轉(zhuǎn)型大趨勢帶來的龐大商機(jī)。

種種跡象都表明，硅片市場龍頭強(qiáng)者恒強(qiáng)，集中度更高的局面越來越顯現(xiàn)，硅片壟斷的現(xiàn)象恐加劇，國產(chǎn)硅片亟需突圍。

硅片是半導(dǎo)體行業(yè)的“糧食”

全球半導(dǎo)體芯片和器件中90%以上都是以半導(dǎo)體硅片為材料制造的。因此，半導(dǎo)體硅片是半導(dǎo)體行業(yè)的“糧食”，雖然全球市場總規(guī)模不大，但是至關(guān)重要。

根據(jù)尺寸分類，半導(dǎo)體硅片的尺寸（以直徑計(jì)算）主要有 50mm（2 英寸）、75mm （3 英寸）、100mm（4 英寸）、150mm（6 英寸）、200mm（8 英寸）與 300mm（12 英寸）等規(guī)格。根據(jù)制造工藝分類，半導(dǎo)體硅片主要可以分為拋光片、外延片與以 SOI 硅片為代表的高端硅基材料。

芯片越小越好，但半導(dǎo)體硅片越大越好。半導(dǎo)體硅片的直徑越大，在單片硅片上可制造的芯片數(shù)量就越多，單位芯片的成本隨之降低。在摩爾定律的影響下，半導(dǎo)體硅片正在不斷向大尺寸的方向發(fā)展。硅片的尺寸越大，相對而言硅片邊緣的損失會越小，有利于進(jìn)一步降低芯片的成本。例如，在同樣的工藝條件下，300mm 半導(dǎo)體硅片的可使用面積超過 200mm 硅片的兩倍以上，可使用率（衡量單位晶圓可生產(chǎn)的芯片數(shù)量的指標(biāo)）是 200mm硅片的2.5倍左右。

目前，全球市場主流的產(chǎn)品是300mm（12英寸）和200mm（8英寸）直徑的半導(dǎo)體硅片，12英寸硅片為主流方向，使用比例超過70%。。按終端應(yīng)用領(lǐng)域來看，300mm主要應(yīng)用在智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、云計(jì)算、人工智能、SSD（固態(tài)存儲硬盤）等較為高端領(lǐng)域，目前出貨面積占比 60%以上。200mm 硅片主要應(yīng)用在移動(dòng)通信、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)電子等領(lǐng)域，目前出貨面積 20%以上。

收購Siltronic后，環(huán)球晶市占將登上第二寶座

根據(jù)全球各硅片廠第一季美元營收，環(huán)球晶及Siltronic合并后，全球市占率將達(dá)30％，超越第二大廠日本勝高（SUMCO）的25％，逼近第一大廠日本信越（Shin-Etsu）的33％。也就是說，環(huán)球晶順利完成收購案，全球市占將坐二望一。

環(huán)球晶前三季合并營收412.22億元，歸屬母公司稅后凈利96.66億元，每股凈利22.21元。環(huán)球晶若順利合并Siltronic，每季營收規(guī)模將可增加逾3億歐元（約新臺幣102億元），獲得0.8～1億歐元EBITDA挹注，以及逾0.6億歐元的營運(yùn)現(xiàn)金流量。

Siltronic總部位于慕尼黑，公司定位為直徑最大300毫米的硅晶片的全球領(lǐng)先制造商之一，是智能手機(jī)，計(jì)算機(jī)，導(dǎo)航和數(shù)字顯示器等產(chǎn)品中使用的硅晶片的領(lǐng)先制造商。Siltronic AG成立于2004年，而其業(yè)務(wù)起源可追溯到1953年開始從事高純度硅的研究與開發(fā)。

細(xì)數(shù)Siltronic的歷史，1953年，公司便開始了高純硅領(lǐng)域的初步研究與開發(fā)；1958年，半導(dǎo)體生產(chǎn)開始；1961年，公司的高純度硅生產(chǎn)設(shè)施開始工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)；1962年開發(fā)出第一個(gè)硅片；1968年Wacker-Chemitronic有限公司成立；1978年在美國俄勒岡州波特蘭市成立Wacker Siltronic Corporation；1984年Wacker-Chemitronic的首批200mm晶圓生產(chǎn)出來；1990年，開始了第一個(gè)300mm晶圓研發(fā)項(xiàng)目；1994/1995年，Wacker-Chemitronic作為唯一股東成立了Wacker Siltronic ；1995年又收購了弗萊伯格公司；1995年，Wacker-Chemitronic將晶圓業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)讓給Wacker Siltronic；1998年Burghausen 300毫米試驗(yàn)生產(chǎn)線第一期擴(kuò)展階段的初始運(yùn)營；2002年，公司名稱更改為Wacker Siltronic AG；2004年 300mm硅晶圓制造廠在Freiberg開始生產(chǎn)；2004年，公司更名為Siltronic AG；2006年，新加坡300mm晶圓廠開始建設(shè)；2008年，新加坡合資公司的第一批晶圓于2008年1月30日發(fā)貨；2014年，公司收購Siltronic Silicon Wafer Pte的78％股權(quán)。

環(huán)球晶目前主要據(jù)點(diǎn)包括臺灣、美國、日本、韓國等半導(dǎo)體生產(chǎn)重鎮(zhèn)，歐洲布局部分，只有2016年收購丹麥Topsil取得8英寸以下硅片產(chǎn)能。此次合并后環(huán)球晶將可取得Siltronic位于德國Freiberg及Burghausen的12英寸硅片廠、位于新加坡12英寸及8英寸硅片廠、位于美國波特蘭（Portland）的8英寸硅片廠，在同為半導(dǎo)體生產(chǎn)重鎮(zhèn)的德國及新加坡建立據(jù)點(diǎn)。

這不是環(huán)球晶第一次收購，其實(shí)環(huán)球晶這些年的發(fā)展離不開一個(gè)人，她就是環(huán)球晶董事長徐秀蘭。朋程董事長盧明光2007年接任中美晶董事長，挖角徐秀蘭回到中美晶任職。中美晶于2008年為了取得磊晶技術(shù)并購美商GlobiTech，2011年切割環(huán)球晶獨(dú)立后，徐秀蘭就開始主導(dǎo)環(huán)球晶的并購案，包括2012年并購當(dāng)時(shí)全球第六大廠日本CVS，2016年并購丹麥Topsil半導(dǎo)體事業(yè)群，2016年底完成對美商SunEdison的收購。

2021年硅片需求旺盛

據(jù)MoneyDJ的報(bào)道中指出，硅片的一大應(yīng)用主力為晶圓代工或者是IDM 廠商，邏輯IC 的產(chǎn)品需求強(qiáng)勁，支撐12 英寸硅片供需缺口縮小，而電源管理以及驅(qū)動(dòng)IC 產(chǎn)品，則推動(dòng)8 英寸硅片的需求向上，12 英寸硅片的另一大出?？跒榇鎯?，若明年存儲市況可望隨資料中心的建置而再向上，對12 英寸硅片的需求則更有幫助。臺積電、聯(lián)電都是臺系主要的硅片廠大客戶，而臺積電等晶圓代工大廠目前幾乎是全制程訂單接滿，這也對上游的硅片的需求也更穩(wěn)固。

硅片除了前文所述的尺寸之分，還可以按應(yīng)用分為 輕摻硅片 以及 重?fù)焦杵?，前者應(yīng)用在消費(fèi)性、邏輯IC 的領(lǐng)域，今年以來輕摻市場需求都相當(dāng)不錯(cuò)；重?fù)焦杵饕菓?yīng)用在電源以及MOSFET相關(guān)，偏車用以及工業(yè)用領(lǐng)域。

在重?fù)焦杵糠?，今年上半年因?yàn)橐咔榈脑颍噺S大幅關(guān)閉，致使8 英寸重?fù)焦杵枨笙陆?，但隨著下半年車市復(fù)蘇，車用硅片已有谷底反彈的跡象，雖然還未能恢復(fù)過去的水準(zhǔn)，但已有慢慢改善，另外，工業(yè)用市場也多以使用重?fù)焦杵^多，今年也是受到?jīng)_擊較大。

至于重?fù)焦杵瑧?yīng)用在MOSFET 領(lǐng)域，則主要以6 英寸重?fù)焦杵瑸橹?，包括?yīng)用在手機(jī)、電腦以及游戲機(jī)的電源管理IC，今年前三季需求都很好，6 英寸以下的重?fù)焦杵瑥S商主要以環(huán)球晶、合晶為主。

另外，5G 的需求的爆發(fā)將各類的基礎(chǔ)建設(shè)或應(yīng)用開展，5G 應(yīng)用對SOI 產(chǎn)品的需求提升（根據(jù)制造工藝分類，半導(dǎo)體硅片主要可以分為拋光片、外延片與以 SOI 硅片）。以12 英寸硅片來看，2019~2020 年全球12 英寸硅片約為供過于求的水準(zhǔn)，今年供過于求的幅度已有縮小，明年可望供需缺口更縮小，產(chǎn)業(yè)更健康，報(bào)價(jià)才有機(jī)會進(jìn)一步回升。

據(jù)SEMI 10月公布年度半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)硅片出貨預(yù)測報(bào)告中指出，2020年全球硅片出貨量將較去年增長2.4% ，2021年將延續(xù)此成長力道，并可望于2022年攀至歷史新高。SEMI全球行銷長暨臺灣區(qū)總裁曹世綸表示：“盡管受到地緣政治緊張情勢，以及全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈移轉(zhuǎn)與新冠疫情的影響，今年硅片出貨量仍將穩(wěn)定復(fù)蘇。此外，疫情加速了全球企業(yè)IT以及服務(wù)的數(shù)位轉(zhuǎn)型。我們看好未來兩年持續(xù)成長。”

國內(nèi)硅片發(fā)展情況

作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料，硅晶圓被視為國家安全戰(zhàn)略發(fā)展的關(guān)隘，發(fā)展硅晶圓產(chǎn)業(yè)迫不及待。與國際主要半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商相比，中國大陸半導(dǎo)體硅片企業(yè)技術(shù)較為薄弱，市場份額較小。2019年，全球前五大半導(dǎo)體硅片企業(yè)信越化學(xué)、SUMCO、環(huán)球晶圓、Siltronic、SKSiltron合計(jì)銷售額占全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)銷售額比重高達(dá)92%。多數(shù)大陸企業(yè)以生產(chǎn)200mm及以下拋光片、外延片為主。

這幾年，在國家相關(guān)政策以及產(chǎn)業(yè)基金的大力支持下，我國大硅片業(yè)務(wù)這幾年也迎來快速發(fā)展期。國內(nèi)從事硅片的企業(yè)也取得了很大的進(jìn)展，主要有滬硅產(chǎn)業(yè)（子公司上海新昇）、中環(huán)股份、立昂微電、有研半導(dǎo)體、超硅半導(dǎo)體、合晶科技以及金瑞泓、超硅、奕斯偉等等。

2017年12月，國內(nèi)首條 12 英寸半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)線由杭州中芯晶圓建成。目前國內(nèi)已投產(chǎn)的 12英寸晶圓產(chǎn)線已超 20 條，宣布在建的有8條，建成后產(chǎn)能將超 65萬片/月。據(jù)中泰證券研究所的數(shù)據(jù)指出，幾大硅片企業(yè)的產(chǎn)能情況大致如下：

中國大陸半導(dǎo)體硅片行業(yè)規(guī)模最大的企業(yè)滬硅產(chǎn)業(yè)，也被行業(yè)稱為中國第一大硅晶圓廠，先后收購并控股 Okmetic、上海新昇、新傲科技，參股soitec，板塊布局日趨完善。2018 年 11 月，上海新昇成為國內(nèi)第一個(gè)實(shí)現(xiàn) 300mm 硅片大規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)。2019 年，公司300mm半導(dǎo)體硅片產(chǎn)能從2018年的10萬片/月進(jìn)一步提升至15萬片/月。目前累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售已超過170萬片。正在建設(shè)二期30萬片/月產(chǎn)能將于2021年底達(dá)成，屆時(shí)將會形成產(chǎn)能規(guī)模效應(yīng)。

上海新傲科技能夠提供100mm（4英寸）、125mm（5英寸）和150mm（6英寸）SOI晶片和SOI外延片，能批量提供8英寸SOI片。還可以提供4-6英寸的規(guī)格與要求的外延硅產(chǎn)品和外延加工服務(wù)，現(xiàn)已開始批量提供8英寸外延片。

滬硅產(chǎn)業(yè)打破了我國300mm半導(dǎo)體硅片國產(chǎn)化率幾乎為0%的局面，推進(jìn)了我國半導(dǎo)體關(guān)鍵材料生產(chǎn)技術(shù)“自主可控”的進(jìn)程。

杭州立昂微電創(chuàng)辦之初即引進(jìn)美國安森美公司具有國際先進(jìn)水平的全套肖特基芯片工藝技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備及質(zhì)量管理體系，建立了6英寸半導(dǎo)體生產(chǎn)線，成為國內(nèi)先進(jìn)水平的功率器件生產(chǎn)線。2009年開始，公司成為硅基太陽能專用肖特基芯片市場的全球主要供應(yīng)商。2011年，公司完成股份制改造。2012年收購日本三洋半導(dǎo)體和日本旭化成MOSFET功率器件生產(chǎn)線。

立昂微電在其2020年第三季度財(cái)報(bào)中指出，公司的12英寸硅片項(xiàng)目已通過數(shù)家客戶的產(chǎn)品驗(yàn)證，并實(shí)現(xiàn)小規(guī)模的生產(chǎn)和銷售。目前項(xiàng)目正處于持續(xù)擴(kuò)建過程中，計(jì)劃將于2021年12月底前完成月產(chǎn)15萬片的產(chǎn)能建設(shè)。

天津中環(huán)股份圍繞硅材料展開，專注單晶硅的研發(fā)和生產(chǎn)，以單晶硅為起點(diǎn)和基礎(chǔ)，定位戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，朝著縱深化、延展化方向發(fā)展。公司正在快速推進(jìn)集成電路用8-12英寸大直徑硅片項(xiàng)目的實(shí)施，加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略升級和應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)拓展，已成為全球綜合產(chǎn)品門類最全的半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商之一。

中環(huán)股份目前已具備3-12英寸全尺寸半導(dǎo)體硅片產(chǎn)品的量產(chǎn)供應(yīng)能力，涵蓋拋光片、外延片、退火片等多種生產(chǎn)加工工藝。晶體技術(shù)領(lǐng)域，8英寸區(qū)熔單晶的技術(shù)能力和品質(zhì)水平不斷提升，公司自主研發(fā)生產(chǎn)的區(qū)熔硅片市場份額已實(shí)現(xiàn)國際領(lǐng)先；12英寸直拉單晶取得重要技術(shù)研發(fā)進(jìn)展，應(yīng)用于19納米的COP Free晶體技術(shù)已完成內(nèi)部評價(jià)，并進(jìn)入客戶評價(jià)階段，同時(shí)結(jié)合28納米COP Free硅片產(chǎn)品的客戶認(rèn)證，公司已具備進(jìn)入Logic、Memory等高端半導(dǎo)體硅片材料領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力，與此同時(shí)，公司已完成12英寸應(yīng)用于CIS、Power Device產(chǎn)品的超低阻單晶的研發(fā)。

據(jù)國內(nèi)知情人士透露，目前國產(chǎn)4-6 英寸的硅片已可以滿足國內(nèi)需求，8英寸也已經(jīng)日漸成熟，進(jìn)入了大規(guī)模國產(chǎn)替代階段。但12英寸才剛進(jìn)入初級階段，產(chǎn)品只能用在檔控片中，12英寸硅片還面臨EPI、位錯(cuò)等諸多難題待解決。

結(jié)語

當(dāng)今，中美貿(mào)易戰(zhàn)仍未落幕，加上新冠肺炎疫情再起，全球半導(dǎo)體市場進(jìn)入新的競局，地緣政治將影響未來全球半導(dǎo)體市場的多元樣貌，除了中美兩大系統(tǒng)之外，臺灣、日本、韓國、歐盟等地域也會更加強(qiáng)自有優(yōu)勢。也因此，環(huán)球晶出手搶下Siltronic的另一戰(zhàn)略上考量，就是在全球半導(dǎo)體生產(chǎn)重鎮(zhèn)都建立起灘頭堡，以應(yīng)對未來地緣政治快速且劇烈的變局。SK Siltrons為防日本出口貿(mào)易收購杜邦碳化硅晶圓 事業(yè)部。在硅片需求旺盛的2021年，國產(chǎn)大硅片還任重道遠(yuǎn)。
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