2016年年底以來，集成電路制造最重要的原材料硅片的市場供應缺口持續(xù)擴大，產品價格大幅上漲60%，市場嚴重供不應求。然而我國本土的硅片供應嚴重缺失，8英寸和12英寸硅片對外依存度分別達到86%和100%。2020年以前，我國大規(guī)模新建的集成電路生產線將陸續(xù)投產，屆時將面臨硅片供應安全風險。建議大力培育和扶持國內硅片企業(yè)，提升國產硅片供應能力，為我國集成電路產業(yè)發(fā)展提供強有力支撐。
硅片供不應求，中國IC供應鏈存在安全風險
全球硅片供應被國際巨頭壟斷。硅片是集成電路制造中最重要的原材料，占集成電路制造原材料總成本的20%以上，也是保障集成電路性能的重要載體，經過多年的競合，全球硅片市場已逐漸形成高度壟斷發(fā)展格局。日本信越、日本SUMCO、中國臺灣環(huán)球晶圓、德國Siltronic、韓國SK Siltron五大供應商共占據全球硅片市場的92%。在技術水平要求更高的12英寸硅片市場，五大供應商的市場占有率超過97%。其中原排名第六的中國臺灣環(huán)球晶圓公司在2016年連續(xù)收購丹麥Topsil公司和美國Sun Edison公司，市占率躍居第三位，進一步鞏固了自己的行業(yè)地位。市場集中度提高也提升了硅片廠商的定價權。
集成電路市場需求旺盛帶動硅片價格大幅上漲。受物聯網、數據中心服務器、手機等應用市場的帶動，2016年，全球集成電路市場恢復正向增長。全球半導體貿易協會（WSTS）預測，2017年全球集成電路市場增速將達到19.1%。英特爾、三星、臺積電等龍頭企業(yè)已宣布大規(guī)模擴產計劃，中芯國際、長江存儲等新生產線已陸續(xù)開工建設。旺盛的市場需求使得硅片價格從2016年年底起呈持續(xù)上漲態(tài)勢。日本SUMCO公司12英寸硅片最新簽約價已達120美元/片，較2016年年底暴漲60%。由于硅片企業(yè)已多年未擴充產能，預計2017年全球硅片市場的供應缺口將達到5%，2019年將超過10%。
我國集成電路產業(yè)面臨被境外硅片企業(yè)斷供風險。全球硅片市場供不應求使得三星、臺積電等集成電路龍頭企業(yè)紛紛傾向與硅片企業(yè)簽訂長期供貨協議，鎖定硅片供應量，保證未來擴產計劃不受影響。我國集成電路產業(yè)大發(fā)展剛剛起步，大陸集成電路制造企業(yè)對上游原材料企業(yè)的議價能力很弱。隨著全球硅片供應缺口繼續(xù)加大，境外硅片供應商極有可能優(yōu)先供應臺積電、三星等龍頭企業(yè)，甚至為保障龍頭企業(yè)供應而停止向我國大陸企業(yè)供貨。然而大陸硅片企業(yè)尚不具備12英寸硅片供應能力，8英寸硅片產能也很低，對外依存度達到86%以上，使得我國規(guī)劃建設的集成電路生產線面臨斷供風險。
我國硅片供應能力不足，但已迎來發(fā)展機遇
大陸硅片企業(yè)技術落后，上下游協同效應弱，短期難以支撐集成電路產業(yè)發(fā)展需要。一是大陸企業(yè)尚不掌握用于先進制程工藝的12英寸硅片制造技術，只掌握8英寸、6英寸等中小尺寸的硅片制造技術。由于境外技術先進的硅片設備企業(yè)與硅片龍頭企業(yè)已形成緊密的合作研發(fā)關系，并簽訂了技術保密協議，使得二者合作研發(fā)的定制化設備不能出售給我國硅片企業(yè)，中國只能購買到未經優(yōu)化的通用設備。使得我國硅片企業(yè)需重新進行技術開發(fā)，技術發(fā)展進度始終落后。二是配套環(huán)節(jié)企業(yè)、硅片企業(yè)和集成電路制造企業(yè)之間尚未形成良好的協同機制。硅片是充分競爭的市場，硅片的成本和性能決定下游生產線的采購選擇。我國大陸硅片生產所需的電子級多晶硅原料、單晶爐設備、石墨坩堝、研磨機、拋光機、拋光布、硅片盒等均需要進口，使得國產硅片成本價格已超過市場價的20%，在市場上缺乏競爭力，很難進入集成電路制造企業(yè)的供應鏈，難以打破硅片市場供應格局。
國產硅片發(fā)展已迎來黃金窗口期。一是全球硅片技術進步幾乎中止，為我們追趕爭取了時間。目前，全球集成電路制造生產線已暫停向18英寸升級，龍頭企業(yè)規(guī)劃建設的先進工藝制程生產線均為12英寸。現階段，18英寸生產線的經濟效益較12英寸并沒有優(yōu)勢。英特爾、臺積電等龍頭企業(yè)對18英寸生產線持保守態(tài)度，預測至少在2023年以后才會開始建設。18英寸生產線升級暫停為我們的硅片制造技術研發(fā)爭取了寶貴時間。二是大陸大力建設集成電路制造生產線，為國產硅片提供了市場。大陸正加速布局集成電路生產線。截至2016年年底，已建成12英寸生產線11條，在建13條。根據賽迪智庫的統計，2016年，中國大陸集成電路12英寸生產線產能已占全球的9.5%，12英寸硅片需求量為50萬片/月，未來五年將達到120萬片/月，8英寸硅片需求量為70萬片/月。三是國家“大基金”已開始布局硅片產業(yè)，為產業(yè)發(fā)展注入資本力量。大基金與上海國盛等合資成立硅產業(yè)集團，并控股上海新昇、上海新傲，收購芬蘭Okmetic，入股法國Soitec。新昇已投資建設12英寸硅片工廠，計劃2021年產能達到60萬片/月。“大基金”與江蘇中能合資成立鑫華半導體公司，布局生產電子級多晶硅，提升大陸硅原料的供應能力。
提升我國硅片供應能力的幾點思考
一是繼續(xù)通過重大專項資金支持技術研發(fā)。重點支持電子級多晶硅制備、硅單晶體制備、切磨拋工藝、硅片設備開發(fā)、輔料制備的關鍵技術攻關，盡快突破核心技術。加速技術的轉化和產業(yè)化，提升硅片企業(yè)的量產能力，降低企業(yè)研發(fā)成本壓力，提升國產硅片的市場競爭力。
二是以資本為紐帶對外收購和對內整合。以“大基金”等戰(zhàn)略投資基金為資本紐帶，對外收購具有技術但缺乏市場開拓能力的硅片、設備制造和配套環(huán)節(jié)企業(yè)，快速提升國內硅片產業(yè)整體實力。通過基金控股的方式，推動大陸硅片企業(yè)的整合工作。采用建立平臺公司的模式，提升大陸企業(yè)在全球市場的競爭力。
三是支持大陸集成電路、硅片、配套環(huán)節(jié)企業(yè)之間的相互驗證。支持硅片企業(yè)和集成電路制造企業(yè)、中試生產線合作研發(fā)和驗證國產硅片。對生產線使用“首批次”國產硅片產品、硅片企業(yè)使用“首批次”電子級多晶硅等產品給予優(yōu)惠政策支持。增加保費補貼或建立國產集成電路材料應用保險基金，降低集成電路企業(yè)使用國產硅片的風險，增強下游用戶使用信心。
四是引導硅片產業(yè)進行合理的區(qū)域布局。發(fā)揮我國中西部能源資源豐富的優(yōu)勢，通過引導進行合理的區(qū)域布局，提升硅片企業(yè)競爭實力。建議將自動化程度高、能源使用量大的硅單晶制備環(huán)節(jié)布局于中西部能源成本低廉地區(qū)；硅片切磨拋、檢測和技術研發(fā)等環(huán)節(jié)與集成電路生產線關系密切，應優(yōu)先布局在集成電路生產線集聚的北京、福州、廈門、泉州、長三角等城市和地區(qū)。