我國半導(dǎo)體硅片的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢
(一)我國半導(dǎo)體硅片的發(fā)展現(xiàn)狀
1. 我國半導(dǎo)體及硅片市場
2015年至2020年,我國半導(dǎo)體市場規(guī)模從824億 美元增長至 1638 億美元,年均復(fù)合增長率約為 14.74%。2021 年,我國半導(dǎo)體市場銷售額達(dá)到 1925億美元。
從區(qū)域結(jié)構(gòu)來看,中國已經(jīng)連續(xù)多年成為全球 最大的半導(dǎo)體消費市場,2021年中國市場占比達(dá)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(yè)銷售額達(dá)到10 458億 人民幣,增幅達(dá)到19%,增速全球第一。中國作為 全球最大的半導(dǎo)體消費市場對國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)及 半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)的成長提供了市場基礎(chǔ)和廣闊的國 產(chǎn)替代空間。
近年來,得益于國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投融資環(huán)境的 持續(xù)改善,國內(nèi)半導(dǎo)體硅片市場需求隨著下游芯片廠的擴(kuò)產(chǎn)而持續(xù)增加,2018年我國半導(dǎo)體硅片市 場規(guī)模為 172.1 億元,2021 年達(dá)到 250.5 億元 。根據(jù)測算,2021年國內(nèi)半導(dǎo)體硅片市場仍 有130億元依賴進(jìn)口,國產(chǎn)替代空間巨大。未來隨 著國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的持續(xù)完善, 市場規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大,預(yù)計到2025年我國半導(dǎo)體 硅片市場規(guī)模將超過400億元人民幣。
2. 需求環(huán)境改善、配套能力顯著提升
半導(dǎo)體硅片的發(fā)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(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈下游發(fā) 展迅速,設(shè)計 ? 制造 ? 封裝三業(yè)結(jié)構(gòu)顯著改善。在 國際貿(mào)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(yīng)商認(rèn)可度增強(qiáng),同時得到政策鼓 勵,采購國產(chǎn)材料的意愿大大提升,國內(nèi)半導(dǎo)體硅 片進(jìn)入下游市場壁壘減小。同時,產(chǎn)業(yè)配套方面, 國內(nèi)硅材料裝備制造業(yè)快速發(fā)展,單晶爐、切片 機(jī)、研磨機(jī)、清洗機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)入半導(dǎo)體硅片企 業(yè);多晶硅、石英坩堝、石墨材料、拋光液、切削 液等關(guān)鍵原輔材料進(jìn)入生產(chǎn)線得到批量應(yīng)用,本地 化配套能力顯著增強(qiáng)。目前8 in硅片生產(chǎn)所需裝備 和材料基本實現(xiàn)全面國產(chǎn)化,12 in 硅片生產(chǎn)單晶 爐、滾磨機(jī)、截斷機(jī)、中間清洗機(jī)、研磨機(jī)、倒角 機(jī)、精拋機(jī)、單片清洗機(jī)等已經(jīng)開展國產(chǎn)化應(yīng)用, 多類原輔材料進(jìn)入生產(chǎn)線。隨著制造裝備及原 輔材料的國產(chǎn)化,國內(nèi)半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)的投資成 本、制造成本有望持續(xù)下降,產(chǎn)品競爭能力逐步 增強(qiáng)。
3. 硅片制造關(guān)鍵技術(shù)取得重大進(jìn)展
近年來,我國半導(dǎo)體硅片行業(yè)在加快產(chǎn)能建設(shè) 的同時,12 in硅片關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)取得了長足進(jìn)步。在國家重大專項的持續(xù)支持下,上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股 份有限公司實現(xiàn)了面向先進(jìn)制程工藝節(jié)點應(yīng)用的 12 in硅片批量供應(yīng),成功研發(fā)出19 nm動態(tài)隨機(jī)存 取存儲器(DRAM)用 12 in 硅片,取得突破性進(jìn) 展。TCL 中環(huán)新能源科技股份有限公司在 12 in 硅 片關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)品性能質(zhì)量提升方面取得重大突 破,已量產(chǎn)供應(yīng)國內(nèi)主要邏輯芯片、存儲芯片生產(chǎn) 商。西安奕斯偉硅片技術(shù)有限公司研發(fā)出14 nm及 以下集成電路先進(jìn)制程使用的 12 in 硅片,應(yīng)用于 邏輯芯片、閃存芯片、動態(tài)隨機(jī)存儲芯片、圖像傳 感器、顯示驅(qū)動芯片等領(lǐng)域。有研半導(dǎo)體硅材料股 份公司建立 12 in 硅片研發(fā)中心,超導(dǎo)磁場下單晶 生長技術(shù)取得突破,硅片加工技術(shù)穩(wěn)定,滿足先進(jìn) 制程工藝節(jié)點的需要,產(chǎn)品批量進(jìn)入市場。在各企 業(yè)高強(qiáng)度研發(fā)投入下,目前國內(nèi)成熟制程、功率半 導(dǎo)體硅片技術(shù)可以支撐批量生產(chǎn),滿足下游需要, 先進(jìn)制程硅片技術(shù)正在加速突破。
(二)我國半導(dǎo)體硅片的發(fā)展態(tài)勢
1. 我國半導(dǎo)體硅片市場需求將保持增長
根據(jù) SEMI 統(tǒng)計,2021 年我國 8 in 晶圓產(chǎn)能占 全球的比例為18%,2022年達(dá)到21%,預(yù)計2025年 我國8 in晶圓產(chǎn)能增長將達(dá)66%,領(lǐng)先全球,產(chǎn)能 將達(dá)到1.8×106 片/月 。2021年我國12 in晶圓廠的 全球產(chǎn)能份額為19%,預(yù)計到2025年將增至23%, 達(dá)到2.3×106 片/月?;谖覈雽?dǎo)體市場的現(xiàn)實需求,以及當(dāng)前貿(mào)易 摩擦下建設(shè)自主可控半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的迫切需要,中國 發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)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(chǎn)能超過1.7×106 片/月 (見表2),晶圓廠產(chǎn)能建設(shè)保持強(qiáng)勁增長。下游8 in、12 in晶圓廠產(chǎn)能的擴(kuò)充疊加國產(chǎn)替 代的現(xiàn)實需要,將拉動國產(chǎn)半導(dǎo)體硅片需求的快速 增長。
2. 我國產(chǎn)業(yè)政策支持硅片產(chǎn)業(yè)發(fā)展
近年來,在國家高度重視下,工業(yè)和信息化 部、科學(xué)技術(shù)部等部門陸續(xù)出臺發(fā)布了半導(dǎo)體硅片 研發(fā)、稅收優(yōu)惠與產(chǎn)業(yè)化系列政策,將半導(dǎo)體硅片 產(chǎn)業(yè)納入集成電路整體產(chǎn)業(yè)支持中。2020年頒布的 《關(guān)于促成集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展企 業(yè)所得稅政策的公告》中規(guī)定:國家鼓勵的集成電 路設(shè)計、裝備、材料、封裝、測試企業(yè)和軟件企 業(yè),自獲利年度起,第一年至第二年免征企業(yè)所得稅,第三年至第五年按照25%的法定稅率減半征收 企業(yè)所得稅。2020年頒布的《財政部 海關(guān)總署 稅 務(wù)總局關(guān)于支持集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)口 稅收政策的通知》中規(guī)定:集成電路用光刻膠、掩 模版、8 in及以上硅片生產(chǎn)企業(yè),進(jìn)口國內(nèi)不能生 產(chǎn)或性能不能滿足需求的凈化室專用建筑材料、配 套系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備(包括進(jìn)口設(shè)備和國產(chǎn)設(shè)備)零 配件,免征進(jìn)口稅。上述政策極大地鼓舞了相關(guān)企 業(yè)加快發(fā)展、積極參與國際競爭。
3. 硅片企業(yè)投資力度空前、產(chǎn)能建設(shè)加快
近年來,國家成立了集成電路產(chǎn)業(yè)基金,資本 市場推出科創(chuàng)板,地方及社會資本積極參與,集成 電路產(chǎn)業(yè)融資渠道暢通,半導(dǎo)體硅片企業(yè)融資難問 題得到有效解決。上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司、 浙江立昂微電子股份有限公司、有研半導(dǎo)體硅材料 股份公司登陸資本市場,募集資金發(fā)展半導(dǎo)體硅片 產(chǎn)業(yè)。西安奕斯偉硅片技術(shù)有限公司、杭州中欣晶圓半導(dǎo)體股份有限公司等取得社會資本支持,同時積極爭取科創(chuàng)板上市。在資本的強(qiáng)力支持下,國內(nèi) 半導(dǎo)體硅片骨干企業(yè)得到了快速發(fā)展,形成了相當(dāng) 好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),對國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的支撐保障能力 顯著增強(qiáng)。
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