[原创] 外商大挣特挣，新昇进展不利，国产硅片何时能突破？

2018-03-07 14:00:15 来源: 官方微信

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全球第四的siltronic最新财报显示，在2017财年，公司的总营收达到了11.77亿欧元，营收年增达到了26。1%。毛利也达到了3.7亿美元，同比增长了115.5%。这主要得益于过去一年来硅晶圆的市场表现。数据显示，2017年第4季，12寸晶圆以及Siltronic整体产品线报价约年增30%左右。

得益于去年硅晶圆的好环境，同样的财务表现出现在其他硅晶圆供应商能上。包括信越化学、Sumco、环球晶圆和韩国LG Siltron在过去2017年财务表现都非常亮眼，这主要因为全球大部分的硅晶圆供应都集中在这几家厂商。

根据数据显示，日本信越、日本Sumco，德国Siltronic、中国台湾环球晶圆（收购了美国SunEdison），韩国LG Siltron的硅晶圆市场份额分别为27%、26%、14%、15%、10%，也就是说五大企业的市场份额高达92%，尤其是12寸晶圆，这几大厂商的占有率更是惊人。

由于硅晶圆是制造芯片的必备材料，而中国则是集成电路的主要消耗国。近年来，我国正在大力发展集成电路产业，在昨天发表的政府工作报告中指出，将推动集成电路、第五代移动通信、飞机发动机、新能源汽车和新材料等产业发展作为国家实体经济的主要动力。如果说硅晶圆这块没能跟上供应，对国内的产业链来说，是一个重大的缺失。

硅晶圆供应高度集中，国产几近空白

硅晶圆也称硅片，是将石英砂经过冶炼、提成和其他多道工序制备的产品。由于这些硅片对纯度（一般要求达到 99.9999%，甚至达到 99.9999999%的）和杂质（杂质的含量降到 10-9）有严格的要求，尤其是电子级别的硅晶圆，对原料纯度,管道清洗,提纯塔,厂房洁净度的要求更是到了苛刻的地步。对这就给新入者设立了一个极高的障碍。

硅片的制造流程

在这个过程中，除了化学材料之外，设备也是一个重要的关键。首先在制备硅锭过程中所需的炉子，然后就是制造硅片所需的各种设备。

以我们最熟悉的集成电路使用的单晶硅硅片为例。从硅棒到单晶硅抛光硅片的过程中，需要经历：单晶生长→切断→外径滚磨→平边或 V 型槽处理→切片，倒角→研磨，腐蚀--抛光→清洗→包装等流程，这就要求在一条产线中要有磨床、倒角机、内院切割机或线切割机、研磨机和多片式抛光机或单片式抛光机。当中的大部分设备是由德国科堡、博世，日本日立、精机，瑞士M&B和荷兰ASML等公司提供。这些设备的供应和使用也有可能成为硅片制造的掣肘。

除了硬实力之外，软实力也是当中的一个重点。

据长城证券的报告显示，不同于其他一般电子材料，半导体材料不但需要在纯度和不纯度上的规格要求严格，连原材料的来源、合成制造的生产过程都必须需符合半导体制造商的规定，才有机会打入供应链。

再者，材料供应商与半导体制造商就先进制程技术的开发时，材料业者须亦步亦趋随时配合与反应制程参数调整的结果，国内材料厂虽具有就近协助与供应的优势，但配合度与效率却不如国际大厂。

我们以日本那两个厂商为例，信越化工能够制造出具有 11 个 9（99． 999999999％）的纯度与均匀的结晶构造的单晶硅，在全世界处于领先水平。信越化工的先进工艺可以将单晶硅切成薄片并加以研磨而形成的硅片。其表面的平坦度仅为 1 微米以下；SUMCO 可以在严格的质量控制下生产的超扁平，超洁净的晶片抛光片（PW）单晶锭切割成1mm 厚，表面抛光至镜面。因此，晶片是非常平坦和干净的。 Sumco 也可以增加吸气能力的芯片，其中重金属杂质，会降低电气性能捕获。

这就让他们能够在现在对硅片要求越来越高的时代，迅猛发展，相比而言，国内的进展却比较缓慢。

大陆多地上马硅片项目，总体进展不利

其实国内有很多厂商已经见到了硅晶圆这个短板并，也有北京有研、上海新昇半导体、超硅半导体、宁夏银和、金瑞泓、合晶郑州、中环半导体、奕斯伟、江苏协鑫和Ferrotec等数家厂商已经投入其中，其中更是以新昇半导体最为知名。

2014年6月，中芯国际创始人张汝京在在上海临港重装备区发起了上海新昇半导体这个国产大硅片项目。按照当初的规划，新昇半导体最终会成长为一个月产60万片300mm硅片，年产值达60亿元的项目。

在2017年三月份，新昇半导体在接受投资者咨询的时候提到，新昇公司大硅片项目建设情况一切正常，从2017年3月开始已经向中芯国际等国内晶圆厂送样片进行认证。从4月开始将有部分产品以测试片、挡片、陪片形式实现销售。如果一切顺利6个月后就会有获得认证的产品实现正常销售。也就是说，按照正常的规划，新昇的硅片应该会在2017年十月开始实现正常销售。但直到11月底，上海新昇对于大硅片的测试进展的回应都是“现在在中芯国际验证测试进展非常顺利，目前已做的所有验证步骤均为通过，还有一些验证步骤在进行中”。

从上海经信委在今年一月中发布的《2017年上海集成电路产业发展十件大事》中我们可以得知，新昇半导体继2016年拉出第一根12英寸（300mm）晶棒后，今年10月份开始已实现2.2万片（测试片）的月销售量，安装产能已达到每月4.5万片，初步打破我国大硅片完全依赖进口的局面。

但在三月份面对投资者咨询时，新昇方面的回应是：“上海经信委发布的关于上海新昇大硅片项目的信息完全准确。 需要注意的是：目前实现销售的为测试片而非正片。谢谢您的关注。”。 也就是说，差不多一年过去了，新昇的硅片还不能进入量产。

行业人士告诉半导体行业观察记者，现在新昇每个月的硅片产能为30K左右，良率也是八成。但是的硅片出货目前只是用在试机上面，还不能应用到实际的芯片生产。他表示，硅片生产是对设备和人要求特别高的产品。辜勿论有些必须的设备可能不会销售到国内来，就算能买到，也要面临设备配置的问题。据他所说，现在的硅片厂买到了设备之后，还会对设备进行改造，已达到最佳效果，而国内在这方面相对欠缺。

另一方面，人才也是限制国内硅片生产的一个主要因素。行业人士强调，拉晶是一个对人要求很高的工种，这也是一个目前很难克服的问题。

新昇的问题，是国内大部分硅片玩家面对的同样问题。拿我国最早从事硅片研究的北京有研半导体材料为例。这家公司1999年就成立，2001年就成立了我国第一条直径8英寸的抛光片生产线，但到目前为止，也没见到他们的大硅片有突破性的进展。

我们来看一下国外那些领先硅片供应商，信越化学成立于1926年，SUMCO成立于1999年，从中美晶分立出来的环球晶圆成立于1981年，silitronic AG成立于1968年，LG Siltron成立于1983年。对于年轻的中国硅片产业来说，道路还很长。

但坚持大硅片国产，是一条不可动摇的路线。

谁最有可能成为国产硅片的破局者？

回到这个话题，据不完全统计，国内从事硅片的项目已经达到双位数，在这么多的玩家中，谁最有希望成为国产硅片破局者呢？在经过和行业内的专家交流之后，他给出了他的一个答案，那就是杭州的大硅片项目——杭州中芯晶圆半导体股份有限公司。

这家公司是由上海申和热磁、杭州大和热磁与日本Ferrotec Holding Corporation共同投资，并与杭州大江东产业集聚区签署投资协议。公司将建设3条8英寸、2条12英寸半导体硅片生产线。其中，8英寸生产线将成为目前国内规模最大、技术最成熟的生产线，12英寸半导体硅片生产线则是国内第一条。投产后，8英寸硅片预计年产540万片、12英寸硅片预计年产288万片。

这家公司与生产半导体硅片和气相沉积碳化硅产品的Ferrotec有直接的关系，而后者买了Toshiba的小尺寸硅片厂 Covalent，而东芝的大尺寸硅片厂卖给了台湾的环球晶圆，因为日本的Forrotec Holding与环球晶圆有一些合作关系，这就使得杭州的大硅片项目有了人员配备上的基础。

而在运营人员上面，来自日本的硅晶圆厂专家对其强力支持，为此我们看好杭州中芯的项目。

在未来的数年，物联网、人工智能、汽车电子的火热，势必会持续推动半导体市场的发展，全球晶圆厂关闭潮，与国内疯狂建晶圆代工厂的现状，必然给国内带来巨大的硅片需求，因此建设自主的硅片供应商是势在必行。或者从杭州中芯出发，培养一批人才，带动整个国内相关产业的发展，是一个明智的选择。

而我们也希望能看到更多的国产硅片厂。

写在最后

关于谁会是国内首先突破的晶片厂这个问题，一百个人有一百个答案，这里说的是行业内一个专家的观点，仅给大家提供一个思考的思路，并不代表这是绝对正确的，望知悉！

文/半导体行业观察李寿鹏

今天是《半导体行业观察》为您分享的第1519期内容，欢迎关注。