全球硅晶圆缺货严重，已成为半导体厂营运成长瓶颈，且后续战火恐将进一步扩大，半导体业者透露，日本硅晶圆大厂Sumco决定砍掉大陆NOR Flash厂武汉新芯的硅晶圆订单，优先供货给台积电、英特尔（Intel）、美光（Micron）等大厂，不仅加重NORFlash短缺情况，日系供应商供货明显偏向台、美、日厂，恐让大陆半导体发展陷入硅晶圆不足困境。

硅晶圆已成为半导体产业的关键物资，过去10年来硅晶圆产能都是处于供过于求状态，如今硅晶圆却面临缺货，且已缺到影响半导体厂生产线运作，尤其是12寸规格硅晶圆，包括晶圆代工、DRAM、NAND Flash及NOR Flash厂等各方人马抢翻天。

供应链厂商透露，面对这一波硅晶圆缺货潮，日本两大硅晶圆厂Sumco和信越未来产能恐优先供货给东芝、英特尔、美光、GlobalFoundries、台积电、联电等半导体大厂，并特别支持DRAM和3D NAND供应商，因为存储器价格飙涨，3D NAND单片产值高达5，000～6，000美元，绝对是NOR Flash望尘莫及，这亦使得大陆业者受到最大影响。

半导体产业的根基——晶圆

在半导体的新闻中，总是会提到以尺寸标示的晶圆厂，如 8 寸或是 12 寸晶圆厂，然而，所谓的晶圆到底是什么东西？

晶圆（wafer），是制造各式电脑芯片的基础。我们可以将芯片制造比拟成用乐高积木盖房子，藉由一层又一层的堆叠，完成自己期望的造型（也就是各式芯片）。然而，如果没有良好的地基，盖出来的房子就会歪来歪去，不合自己所意，为了做出完美的房子，便需要一个平稳的基板。对芯片制造来说，这个基板就是接下来将描述的晶圆。

日本半导体材料的市场地位

日本的材料行业在全球占有绝对优势。日本企业在硅晶圆、光刻胶、键合引线、模压树脂及引线框架等重要材料方面占有很高份额，可以说没有日本材料企业，全球的半导体制造就无法实现。

据了解，即使在近来日元升值的背景下，日本企业在全球半导体材料市场上所占的份额(按美元计算)也达到约52%。而北美和欧洲分别占15%左右，明显可以看出日本企业占垄断地位。其历史背景是日本的半导体产能很高。日本现在也是一个很大的市场，仅次于排在首位的台湾，跟韩国一样，每年消费70亿美元以上的半导体材料，占总量的15%。

那么，对于世界市场而言，日本半导体究竟有多重要呢？

上世纪80年代中旬，日本半导体的世界份额曾经超过了50%。此后虽有所下降，但2010年日本半导体产量的世界份额仍占20.8%。另外的80%则来自美国、欧洲、韩国及中国台湾等亚洲地区的半导体厂商。

从材料领域来看，日本半导体材料的总体份额超过了66%。在这19种材料中，日本拥有超过50%份额的材料就占到了14种！

另一方面，从生产设备领域来看，半导体生产设备的日本总体份额为37%。从每个设备的份额来看，日本拥有10种超过50%以上份额的市场垄断性设备。

12寸晶圆仍称霸全球

另一方面，我们注意到，此次日系供应商主要停止的是12寸晶圆的订单，那么目前12寸晶圆在这个半导体产业链中到底是什么样的地位呢？

根据IC Insights的最新报告，截至2015年底，12寸晶圆占据全球晶圆产能的63.1%，预测到2020年该比例将增加至68%。至于8寸晶圆在全球晶圆产能中占据的比例，将由2015年的28.3%，在2020年降低至25.3%;不过8寸晶圆产能在未来几年仍将继续成长。而6寸(150mm)晶圆产能在预测期间的成长表现相对较平坦。

全球运作中的12寸晶圆厂数量预计到2020年将持续增加，而大多数12寸厂将继续仅限于生产大量、商品类型的元件，例如DRAM与快闪记忆体、影像感测器、电源管理元件，还有IC尺寸较大、复杂的逻辑与微处理器;而有的晶圆代工厂会结合不同来源的订单来填满12寸晶圆厂产能。

截至2015年底，全球有95座量产级晶圆厂采用12寸晶圆(世界各地还有不少研发晶圆厂以及少量生产晶圆厂使用12寸晶圆，但并不在IC Insights统计之列);目前有8座12寸晶圆厂预计在2017年开幕，是继2014年有9座晶圆厂开幕后的单年最高数量。

IC Insights预计到2020年底，还会有另外22座12寸晶圆厂开始营运，届时全球12寸晶圆厂数量总计将达到117座;该机构预期，12寸晶圆厂(量产级)的最高峰数量将会落在125座左右，而8寸晶圆厂的最高峰数量则是210座(截至2015年12月，全球8寸厂数量为148座)。

硅晶圆供应商在减少

硅晶圆制造挑战重重，但制造商却获益不多。在过去的二十年，硅晶圆供应商从20多家，兼并成现在的5家大玩家。而这些并购扫除了产业的几大问题，首先是硅晶圆厂需要一个庞大的规模去和其他竞争者竞争，这样的话小型制造商就跟不上第一阵型的步伐。

在2015年，半导体市场上生产了7600万片300mm硅晶圆，但市场只消耗了5700万片。所以从目前的市场看来，如果硅晶圆厂产能全开，所生产的硅晶圆能够满足所有Fab的生产需求。但根据监视可知，在2016年，只有74.6%的Fab投入运营。

但对硅晶圆生产者来说，目前面临的最大挑战是硅晶圆需求日增，但价格上调困难。硅晶圆供应商需要去说服客户接受价格调整。这是一个信号，在芯片制造商收益不错的时代，如果能够调整其价格，对硅晶圆制造商来说，是一个鼓舞。

市场预测，2016年的硅晶圆市场会达到70亿美元，较之2015下降了1%。而2016年的硅晶圆出货尺寸会高达108亿平方英寸。较之去年反而有小许上升。

国内12寸晶圆分布

中国现在已经成为了全球最大的芯片消费市场，而我国每年在进口芯片上和进口石油上花的钱一样多（2000亿美元左右），中国本土的芯片制造商在技术和产能上都落后太多。

2017年来，全球已建成300mm集成电路生产线共有8家，就国内而言，每月使用300mm硅片约42万片，若加上研发、测试、控片及挡片等，每月需用约50-55万片，需求紧缺。

2017-2020年目前国内正在兴建多条先进半导体芯片厂：2020年国内300mm即将新增需求量预计约为63万片/月，再加上研发、测试、控片及挡片等至少70万片/月。2020年对于300mm硅片需求量将达110万至120万片/月。

全球300mm硅片实际出片量已占各种硅片出片量的65%左右，目前国内的产量几乎为零，这是产业链上最为紧缺的一环。

全球半导体业发展过去以美国和日本为主，后来逐渐向亚洲台湾及南韩移动；如今我国将“中国制造”也明定在半导体产业发展政策，虽然目前各地还在发展阶段，但这股新兴的“中国制造”力量，将造成全球半导体业板块向大陆挪移。

甚至连一向自负的英特尔也不得不向中国低头，宣布斥资五十五亿美元，决定在大陆兴建十二寸厂，生产手机和物联网用的储存型快闪记忆体（NAND Flash）。

在英特尔之前，南韩三星和SK海力士都已抢先在西安、无锡设立12寸厂，生产NAND Flash及DRAM。

中国大陆半导体产业必须崛起

中国大陆政策扶植半导体产业砸钱是不手软的，根据SEMI（国际半导体协会）指出，从去年起就有20项建圆晶厂的计划，今年的支出是比去年翻倍突破40亿美元，2018年中国大陆晶圆厂资本支出规模将达100亿；从产能全球占有率来看，大陆产能全球占有率在2020年上看18%，而台湾目前在全球产能占比2成。

在政府的扶持下，大陆半导体产能将在未来两三年内出现明显成长，预估到了2019年，大陆晶圆产能将占全球晶圆产能的18%以上，与台湾地区、日本的差距明显拉近；从资本支出规模来看，也将会从今年的70亿美元，一下突破100亿，相当于台积电一年的资本支出。

目前整体来看，外资在大陆投资晶圆厂仍比本土资金还高，预计明年两者比例会接近，2019年本土资金才有可能超过外资；预估2019年，中芯国际在晶圆投资金额将可能跃居第一，其他二到五名分别为三星、联电、Intel、台积电。

但是面对日趋激烈的市场竞争和不断蓬勃发展的应用市场，中国企业要想在世界市场上利于不败之地，赢得更多的市场话语权，就必须崛起！

来源：半导体行业观察