投资105亿，为何资本偏偏青睐于大尺寸硅片？

硅片——半导体材料的“王者”

众所周知，硅片是半导体生产中目前所用到的最多的原材料。近几年，随着第三代第四代半导体概念的提出，硅作为半导体材料界的“元老”被大家归类到第一代半导体。虽说各代半导体之间并无替代关系，但是硅片还是凭借绝对优势，占据了半导体材料的王者地位，近期无“材”撼动。D0iesmc

据国际半导体产业协会(SEMI)统计，2015年至2020年间，全球半导体硅片(不含SOI)销售额从71.5亿美元上升至111.7亿美元，年均复合增长率达9.3%。全球硅片市场需求旺盛，国内市场增速快于全球。中国大陆半导体硅片销售额从4.3亿美元上升至13.4亿美元，年均复合增长率高达25.5%，远高于同期全球半导体硅片的年均复合增长率。D0iesmc

芯片越做越小，硅片越做越大

硅片直径主要有3英寸、4英寸、6英寸、8英寸（200mm）、12英寸（300mm）。硅片尺寸越大，在单片硅片上制造的芯片数量就越多，单位芯片的成本随之降低。例如，在同样的工艺条件下，300mm半导体硅片的可使用面积超过200mm硅片的两倍以上，可使用率（衡量单位晶圆可生产的芯片数量的指标）是200mm硅片的2.5倍左右。因此，硅片的尺寸越大，相对而言硅片边缘的损失会越小，有利于进一步降低芯片的成本。D0iesmc

自2000年全球第一条300mm芯片制造生产线建成以来，全球300mm半导体硅片出货面积就不断上升。据IC Insights预测，到2021年，全球可量产300mm半导体硅片的厂商数量将达123家，未来全球300mm半导体硅片产能占比有望继续扩大。D0iesmc

在未来一段时间内，300mm半导体硅片仍将作为主流尺寸，同时100-150mm半导体硅片产能将逐步向200mm半导体硅片转移，而200mm半导体硅片产能将逐步向300mm半导体硅片转移，向大尺寸方向发展是半导体硅片行业最基本的发展趋势。D0iesmc

蛋糕，不是谁都能吃得下

大尺寸硅片就像摆在硅片厂商面前的一块蛋糕。D0iesmc

受新冠疫情常态化后的产业发展影响，随着5G通信、汽车电子、工业电子、人工智能、云计算、各类消费电子产品等终端市场需求的快速增长，行业“缺芯”的情况进一步加剧；另一方面，在诸多因素的影响下，台积电、英特尔、格罗方德、三星等国际大厂纷纷加大资本开支，进行产能建设或技术升级。芯片短缺与晶圆厂扩张传导到产业链上游的硅片产业，使硅片需求量增大。D0iesmc

在应用上，300mm大硅片主要用于CPU/GPU等逻辑芯片和存储芯片。受5G手机换机潮和海量数据爆发等因素影响，存储芯片成300mm硅片需求增长重要推力之一，此外，电子设备中 CPU、GPU 等高端逻辑芯片大多依赖于300mm晶圆制造，在终端市场持续向好背景下，300mm硅片需求持续增加。目前全球300mm硅片产能利用率保持在高位，根据SUMCO预测，2023 年产能利用率超过 100%，300mm硅片供不应求的情况或将持续。D0iesmc

200mm硅片主要应用于电源管理IC、LCD/LED驱动IC、MCU、功率半导体MOSFET、汽车半导体等。由于8英寸晶圆制造具有较为成熟的特殊工艺，在新能源汽车、车联网和工业互联等领域具有独特优势。在产业链终端需求不断上升的趋势下，8英寸晶圆厂扩产将致使200mm硅片需求增加。D0iesmc

在下游需求旺盛的情况下，硅片企业享受着“量价齐升”的红利。而为何蛋糕就摆在了面前，却不是所有人都能分一块呢？D0iesmc

硅片生产线的建设周期较长，一般为2-3年，这也意味着厂商开始投资建设新的生产线后，在未来的一段时间内硅片产能不能够快速提升。D0iesmc

硅片行业属于技术密集型行业，随着硅片尺寸的加大，其工艺难度和技术障碍也随之提升，起步较晚的一些厂商缺乏技术积累，会导致在核心制造技术和核心设备的缺乏。这就给众多硅片厂商设置了隐形的门槛。D0iesmc

再者，为了保证芯片的质量，硅片厂商需要经过晶圆制造商严格而且长时间的质量认证周期，一旦通过验证，双方就会形成长期、稳定的合作关系。对于新进入者而言，无疑又是一道难过的关卡。D0iesmc

国产硅片也有“大”格局

我国硅片产业起步较晚，技术积累不及国外，但是这也恰恰说明了国内的芯片产业还存在着巨大的市场。而真正的明智是抓住机遇，认清趋势，在正确的路上坚定不移的向前走。大尺寸硅片俨然成为了行业追逐的趋势。近年来国内厂商加快半导体硅片的研发投入和建设，已有多家厂商实现了从 200mm到 300mm半导体硅片的突破。D0iesmc

1.沪硅产业D0iesmc

沪硅产业是较早致力于发展硅片产业的本土厂商之一，也是300mm半导体硅片国产化先锋。2020年，公司营业收入达到18.11亿元较上年同期增加了约21.36%，部分原因也是300mm半导体硅片销量增加的带动。沪硅拿出的成绩单光鲜亮丽，这也是理所应该的。公司于2020年4月20日在科创板成功上市，首次发行股份募集的资金主要用于300mm硅片的技术提升和产能扩张，助力公司规模进一步扩大。D0iesmc

截至2021年上半年，公司的在研项目《20-14nm集成电路用300mm硅片成套技术开发与产业化》已累计投入约1.32亿元，目前已顺利完成国家“02 专项”验收；《300mm无缺陷硅片研发与产业化》项目已累计投入约1.2亿元，处于产品认证过程中。D0iesmc

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2020年研发投入情况表，资料来源：沪硅产业财报D0iesmc

2020年，沪硅的研发投入较去年增加了55.62%，达到约1.31亿。沪硅很好地诠释了对“科学技术是第一生产力”的贯彻。D0iesmc

除了技术上的不懈追求外，沪硅也在产能扩张方面下足了功夫。根据沪硅产业财报显示，2019年，沪硅子公司上海新昇的300mm半导体硅片产能达到15万片/月；2020年300mm半导体硅片产能已经达到20万片/月；根据沪硅产业2021年半年度财报显示，上海新昇300mm 半导体硅片产能已达到25万片/月。今年1月，上海新昇新增30万片集成电路用300mm高端硅片研发与先进制造项目正式开工。据悉，上海新昇现在已经安装了每月30万片的计划产能，2021年底将实现30万片/月的产能目标。D0iesmc

2.中环股份D0iesmc

中环股份已经形成了较为完善的 4-12 英寸半导体硅片生产线，并持续拓展新产品，覆盖更多应用领域。中环股份位于无锡的8-12 英寸大硅片项目快速投产增量，进一步强化了公司以内蒙、天津、江苏为制造基地的全国化产业布局。截至2021年上半年，200-300mm大硅片项目一期进入验收结尾阶段，项目二期提前启动，目前200mm硅片月产能为60万片，300mm硅片月产能为7万片；预计2021年年末实现200mm硅片月产能70万片，300mm硅片月产能17 万片的目标。D0iesmc

技术研发和客户认证方面，中环股份2021年上半年研发费用率为 9.7%，较去年同期提高4.9个百分点。新产品研发认证顺利，陆续进入量产阶段。300mm产品处于增量和突破期，应用于特色工艺的产品已通过17 多家国内一线客户认证并稳定量产。D0iesmc

中环股份 2017 年启动200mm-300mm大直径硅片项目建设，规划200mm、300mm硅片产能105万片/月和62万片/月。2020年天津工厂已实现200mm硅片产能30万片/月，宜兴工厂也预计达到30万片/月，300mm硅片产能分别为2万片/月和5-10万片/月。D0iesmc

3.杭州立昂微电子D0iesmc

杭州立昂微电子于2015年6月15日成功全资收购国内半导体硅片制造巨头浙江金瑞泓科技股份公司，一举成为国内少见的具有硅单晶、硅研磨片、硅抛光片、硅外延片及芯片制造能力的完整产业平台。截至2021年上半年，立昂的大尺寸硅片规模上量明显，200mm硅片产线的产能充分释放；300mm硅片在关键技术、产品质量以及客户供应上取得重大突破，已实现规模化生产销售，目前主要销售的产品包括抛光片测试片及外延片正片，同时正在持续开展客户送样验证工作。立昂的《年产180万片集成电路用12英寸硅片项目》预算总投资约34.6亿元，截至2020年底已完成项目投资约5.66亿元，项目进度 16.36%。预计将在 2021 年底达到年产180 万片规模的产能。D0iesmc

4.超硅股份D0iesmc

超硅股份子公司上海超硅已于2020年9月28日正式投产，300mm抛光片月产能约5万片，月产能投产约2万片。上海超硅在辅导信息中称，公司目前拥有先进的300mm硅片全自动智能化生产线。公司300mm产线全部投产后，预计将占世界大尺寸硅片总用量的5%-10%，可基本解决IC产品在大硅片材料的自给自足。D0iesmc

5.神工半导体D0iesmc

截至2021年上半年，公司《半导体级 8 英寸轻掺低缺陷抛光片》募投项目已完成月产能 5万片的设备安装调试工作；目前按计划以每月8万片的规模进行生产，以持续优化工艺；产品已进入客户认证流程，进展顺利。D0iesmc

6.中欣晶圆D0iesmc

今年9月，中欣晶圆顺利完成B轮融资，融资金额33亿元人民币。将用于12英寸硅片第二个10万片产线建设，到2022年底12英寸硅片将达到20万片/月的产能。产品主要用于逻辑芯片、闪存芯片、动态随机存储芯片、图像传感器、显示驱动芯片等。D0iesmc

结语

源源不断的资本的注入、厂商的积极研发，让国产大硅片的发展之路走得更铿锵有力，相信未来，国产硅片的大格局也能告诉世界：这块蛋糕我看到了，也吃到了。D0iesmc