我國半導體硅片的發展現狀及發展態勢
(一)我國半導體硅片的發展現狀
1. 我國半導體及硅片市場
2015年至2020年,我國半導體市場規模從824億 美元增長至 1638 億美元,年均復合增長率約為 14.74%。2021 年,我國半導體市場銷售額達到 1925億美元。
從區域結構來看,中國已經連續多年成為全球 最大的半導體消費市場,2021年中國市場占比達到 34.6%,美國、歐洲、日本和其他國家的市場份額 分別為21.9%、8.6%、7.9%和27.0%。
2021年中國集成電路全行業銷售額達到10 458億 人民幣,增幅達到19%,增速全球第一。中國作為 全球最大的半導體消費市場對國內集成電路產業及 半導體硅片產業的成長提供了市場基礎和廣闊的國 產替代空間。
近年來,得益于國內半導體產業投融資環境的 持續改善,國內半導體硅片市場需求隨著下游芯片廠的擴產而持續增加,2018年我國半導體硅片市 場規模為 172.1 億元,2021 年達到 250.5 億元 。根據測算,2021年國內半導體硅片市場仍 有130億元依賴進口,國產替代空間巨大。未來隨 著國內半導體產業的發展和產業生態的持續完善, 市場規模將進一步擴大,預計到2025年我國半導體 硅片市場規模將超過400億元人民幣。
2. 需求環境改善、配套能力顯著提升
半導體硅片的發展依賴于下游需求牽引及上游 裝備和配套材料的支撐。近年來國內產業鏈下游發 展迅速,設計 ? 制造 ? 封裝三業結構顯著改善。在 國際貿易沖突加劇的大背景下,下游集成電路廠商 對本地硅材料供應商認可度增強,同時得到政策鼓 勵,采購國產材料的意愿大大提升,國內半導體硅 片進入下游市場壁壘減小。同時,產業配套方面, 國內硅材料裝備制造業快速發展,單晶爐、切片 機、研磨機、清洗機等關鍵設備進入半導體硅片企 業;多晶硅、石英坩堝、石墨材料、拋光液、切削 液等關鍵原輔材料進入生產線得到批量應用,本地 化配套能力顯著增強。目前8 in硅片生產所需裝備 和材料基本實現全面國產化,12 in 硅片生產單晶 爐、滾磨機、截斷機、中間清洗機、研磨機、倒角 機、精拋機、單片清洗機等已經開展國產化應用, 多類原輔材料進入生產線。隨著制造裝備及原 輔材料的國產化,國內半導體硅片產業的投資成 本、制造成本有望持續下降,產品競爭能力逐步 增強。
3. 硅片制造關鍵技術取得重大進展
近年來,我國半導體硅片行業在加快產能建設 的同時,12 in硅片關鍵技術研發取得了長足進步。在國家重大專項的持續支持下,上海硅產業集團股 份有限公司實現了面向先進制程工藝節點應用的 12 in硅片批量供應,成功研發出19 nm動態隨機存 取存儲器(DRAM)用 12 in 硅片,取得突破性進 展。TCL 中環新能源科技股份有限公司在 12 in 硅 片關鍵技術、產品性能質量提升方面取得重大突 破,已量產供應國內主要邏輯芯片、存儲芯片生產 商。西安奕斯偉硅片技術有限公司研發出14 nm及 以下集成電路先進制程使用的 12 in 硅片,應用于 邏輯芯片、閃存芯片、動態隨機存儲芯片、圖像傳 感器、顯示驅動芯片等領域。有研半導體硅材料股 份公司建立 12 in 硅片研發中心,超導磁場下單晶 生長技術取得突破,硅片加工技術穩定,滿足先進 制程工藝節點的需要,產品批量進入市場。在各企 業高強度研發投入下,目前國內成熟制程、功率半 導體硅片技術可以支撐批量生產,滿足下游需要, 先進制程硅片技術正在加速突破。
(二)我國半導體硅片的發展態勢
1. 我國半導體硅片市場需求將保持增長
根據 SEMI 統計,2021 年我國 8 in 晶圓產能占 全球的比例為18%,2022年達到21%,預計2025年 我國8 in晶圓產能增長將達66%,領先全球,產能 將達到1.8×106 片/月 。2021年我國12 in晶圓廠的 全球產能份額為19%,預計到2025年將增至23%, 達到2.3×106 片/月。基于我國半導體市場的現實需求,以及當前貿易 摩擦下建設自主可控半導體產業鏈的迫切需要,中國 發展半導體產業鏈的決心更為堅定。截至2022年年 底,在建及運行的12 in芯片廠產能超過1.7×106 片/月 (見表2),晶圓廠產能建設保持強勁增長。下游8 in、12 in晶圓廠產能的擴充疊加國產替 代的現實需要,將拉動國產半導體硅片需求的快速 增長。
2. 我國產業政策支持硅片產業發展
近年來,在國家高度重視下,工業和信息化 部、科學技術部等部門陸續出臺發布了半導體硅片 研發、稅收優惠與產業化系列政策,將半導體硅片 產業納入集成電路整體產業支持中。2020年頒布的 《關于促成集成電路產業和軟件產業高質量發展企 業所得稅政策的公告》中規定:國家鼓勵的集成電 路設計、裝備、材料、封裝、測試企業和軟件企 業,自獲利年度起,第一年至第二年免征企業所得稅,第三年至第五年按照25%的法定稅率減半征收 企業所得稅。2020年頒布的《財政部 海關總署 稅 務總局關于支持集成電路產業和軟件產業發展進口 稅收政策的通知》中規定:集成電路用光刻膠、掩 模版、8 in及以上硅片生產企業,進口國內不能生 產或性能不能滿足需求的凈化室專用建筑材料、配 套系統和生產設備(包括進口設備和國產設備)零 配件,免征進口稅。上述政策極大地鼓舞了相關企 業加快發展、積極參與國際競爭。
3. 硅片企業投資力度空前、產能建設加快
近年來,國家成立了集成電路產業基金,資本 市場推出科創板,地方及社會資本積極參與,集成 電路產業融資渠道暢通,半導體硅片企業融資難問 題得到有效解決。上海硅產業集團股份有限公司、 浙江立昂微電子股份有限公司、有研半導體硅材料 股份公司登陸資本市場,募集資金發展半導體硅片 產業。西安奕斯偉硅片技術有限公司、杭州中欣晶圓半導體股份有限公司等取得社會資本支持,同時積極爭取科創板上市。在資本的強力支持下,國內 半導體硅片骨干企業得到了快速發展,形成了相當 好的產業基礎,對國內半導體產業的支撐保障能力 顯著增強。
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