自2016年下半年以來，全球半導(dǎo)體硅片出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，前幾大硅片供應(yīng)商的產(chǎn)能利用率均達(dá)到100％，甚至部分供應(yīng)商開始調(diào)用緊急備用硅片，部分小型的晶圓制造廠由于無法拿到足夠的硅片而被迫減產(chǎn)，導(dǎo)致下半年以來的部分IC芯片供應(yīng)不足。日前全球三大硅片廠信越（Shin－Etsu）、Sumco、德國Siltronic均宣布將調(diào)漲2017年第1季度12寸硅片價格約10～20％，一改自2011年以來的硅片價格下滑的趨勢。
　　硅片是最重要的半導(dǎo)體材料，目前90％以上的芯片和傳感器是基于半導(dǎo)體單晶硅片制造而成，硅片的供應(yīng)與價格的變動情況將對整個IC芯片產(chǎn)業(yè)造成非常大的影響，我們詳細(xì)分析了全球半導(dǎo)體硅片的供給與需求以及價格的變動情況，發(fā)現(xiàn)供不應(yīng)求的局面大概率將在未來幾年繼續(xù)上演，硅片產(chǎn)能的擴(kuò)張速度將低于IC晶圓制造的需求增速，硅片的價格也將一改過去幾年的下滑趨勢，這為半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)的投資帶來新的機(jī)遇。

　　全球半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
　　2015年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模為3352億美元，其中IC集成電路市場規(guī)模為2753億美元，占比約為8成。IC產(chǎn)業(yè)中IC制造材料的市場規(guī)模為241億美元，其中半導(dǎo)體硅片占比約33％，為80億美元左右，半導(dǎo)體硅片是占比最大的IC制造材料。
　　全球半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模在2009年受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響而急劇下滑，2010年反彈之后，2011年到2013年，由于300毫米大硅片的普及，造成硅片單位面積的制造成本下降，同時加上企業(yè)擴(kuò)能競爭激烈，2013年全球硅片的市場規(guī)模75億美金，連續(xù)兩年下滑。2014年以來受汽車電子及智能終端的需求帶動，全球半導(dǎo)體硅片出貨量開始復(fù)蘇。根據(jù)Gartner的預(yù)測，到2020年全球硅片市場規(guī)模將達(dá)到110億美元左右。 　　在具體的硅片方面，目前主流的硅片為300mm（12英寸）、200mm（8英寸）和150mm（6英寸），其中，300mm硅片自2009年開始市場份額超過50％，到2015年的份額已經(jīng)達(dá)到78％，預(yù)計2020年將占硅片市場需求大于84％的份額。 　　在硅晶片選擇方面，其中12寸硅晶片出貨量之所以在近些年來快速增長，主要原因在于CPU／GPU等邏輯芯片、Memory存儲芯片市場快速增長，大部分都是采用12寸晶圓制造。不過，除了CPU／GPU和Memory等先進(jìn)的芯片以外，更多的芯片使用的都是8寸（200mm）晶圓，如汽車半導(dǎo)體、指紋識別芯片和攝像頭CIS芯片，2016年指紋識別芯片和CIS芯片受益于智能手機(jī)市場出貨量大幅度增加，汽車半導(dǎo)體受益于汽車電子普及而快速增長，正是導(dǎo)致2016年8寸晶圓缺貨的主要原因所在。
　　同時，450mm硅片預(yù)計將于2017年左右開始小規(guī)模量產(chǎn)，第一批客戶只有英特爾一家。之后幾年450mm的硅片也將遵循規(guī)律，迎來一段時間的強(qiáng)勁增長，預(yù)計硅片需求依舊會保持持續(xù)增長態(tài)勢。根據(jù)IC Insights的報告，300mm晶圓代工廠將會在2021年左右達(dá)到高峰，之后市場將迎來450mm晶圓的補(bǔ)充，300mm將逐漸減少。
　　誰是硅晶圓消耗大戶？
　　電子級半導(dǎo)體硅片主要的用途是，通過供給晶圓代工廠，采用各類制程工藝加工為裸芯片，然后經(jīng)過封裝和測試變成模塊化的可用芯片，應(yīng)用到不同的電子終端中，所以晶圓代工廠是電子級半導(dǎo)體硅片的主要客戶。
　　根據(jù)權(quán)威第三方機(jī)構(gòu)IC Insights的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全球晶圓代工產(chǎn)業(yè)規(guī)模，2004年為164.15億美元，2008和2009年受到金融危機(jī)的影響，行業(yè)規(guī)模負(fù)增長，2015年市場規(guī)模增長到488.91億美元，2004－2015年的復(fù)合年均增速為10.4％。 　　近十年來，全球IC晶圓代工業(yè)務(wù)主要由五大廠商掌控，分別是臺積電、臺聯(lián)電、格羅方德（由AMD芯片代工部門和特許半導(dǎo)體合并而成）、三星和中國大陸的中芯國際，五家企業(yè)的份額總和為80％左右。 　　其中，臺積電牢牢占據(jù)第一的位置，份額長年保持在50％左右，2015年的市場份額為54.3％，是全球晶圓代工當(dāng)之無愧的龍頭。臺積電2015年收入264.39億美元，同比增長5．5％，主要受益于20nm制程與16nmFinFET制程的推出，滿足了先進(jìn)應(yīng)用處理器與基頻數(shù)據(jù)機(jī)晶片方面的需求。
　　而在具體的晶圓產(chǎn)能方面，根據(jù)IC Insights 發(fā)布的《2016－2020年全球晶圓產(chǎn)能報告》，2015年全球電子級晶圓產(chǎn)能為1635萬片／月（以200mm硅片計算），同比增長6％，如果用300mm硅片換算的話（300mm硅片面積為200mm硅片的2.25倍）為726.7萬片／月，這個數(shù)據(jù)包含IC集成電路、普通半導(dǎo)體器件。其中，臺灣、韓國和日本分列前三位，中國大陸的份額為9.7％。 　　在 2011 年超過日本后，臺灣又于 2015 年超過韓國，成為產(chǎn)能最大的地區(qū)。自 2015年 12 月起，臺灣地區(qū)的晶圓產(chǎn)能占全球比重將近22％。 2010 年，中國大陸首次在晶圓產(chǎn)能上趕超歐洲。
　　在直徑為 6 寸甚至更小的晶片上，日本曾是領(lǐng)頭羊，目前主要生產(chǎn)低復(fù)雜性制程及商用型產(chǎn)品或特殊組件。
　　在 8 寸晶圓方面，領(lǐng)先的是臺灣和日本。過去的幾年中，雖然已經(jīng)有很多 8 寸的晶圓廠關(guān)閉，但臺灣卻并未發(fā)生，這些也助使臺灣自 2012年起，成為 8 寸晶圓產(chǎn)能第一的地區(qū)。由于臺灣已經(jīng)變成了集成電路代工產(chǎn)能最大的地區(qū)，預(yù)計在未來幾年內(nèi)，該地區(qū)在 8 寸產(chǎn)能上仍會繼續(xù)擴(kuò)大。
　　至于 12 寸晶圓，韓國走在了前面，臺灣緊隨其后。臺灣在 2013 年失去了其作為12 寸晶圓的領(lǐng)頭人，其中很大一部分的原因是因茂德關(guān)閉了 12 寸晶圓廠，當(dāng)然也有部分原因是由于三星電子和 SK 海力士因存儲器和快閃存儲器業(yè)務(wù)需求而持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)。 　　截止2015年12月，IC產(chǎn)能全球前十大廠商的已安裝產(chǎn)能總計為每月1173．7 萬片，晶圓（以 200mm 硅片面積折合計算），占全球總 IC 產(chǎn)能的 72％，較 2014 年 12 月的每月 1088．5 萬片同比增加 7．8％。
　　以各廠商表現(xiàn)來看，截至 2015 年 12 月，三星是安裝晶圓產(chǎn)能最高的半導(dǎo)體業(yè)者，每月產(chǎn)能為 250 萬片 8 寸晶圓，占全球總產(chǎn)能的 15．5％， 其中生產(chǎn)最多的是 DRAM 與FLASH 閃存；
　　排名第二大的是臺灣晶圓代工龍頭臺積電，每月產(chǎn)能為 190 萬片晶圓，占全球總產(chǎn)能 11．6％；內(nèi)存大廠美光的 IC 產(chǎn)能近年持續(xù)成長，主要是因為收購了來自爾必達(dá)、瑞晶以及華亞科技的產(chǎn)能；
　　第四大廠商為日本東芝，產(chǎn)能為每月 130 萬片晶圓，其產(chǎn)能還包括了來自合資伙伴 SanDisk 的閃存產(chǎn)能；
　　第五大廠商也是內(nèi)存業(yè)者──韓國的 SK 海力士， 該公司產(chǎn)能水平也在每月 130 萬片晶圓以上；
　　英特爾的晶圓產(chǎn)能在2015年略為下滑，因為該公司位于中國大連的 Fab 68 在由邏輯芯片生產(chǎn)轉(zhuǎn)換為新一代閃存（3D NAND 與 XPoint內(nèi)存）生產(chǎn)時曾短暫停工。 　　在具體公司不同尺寸的硅片產(chǎn)能方面，根據(jù) IC Insights 在 16 年 12 月的報告， 12寸晶圓產(chǎn)能排行中，三星以 22％奪全球第一，其次為美光的 14％， SK 海力士與臺積電同為 13％位居第三。第五至第十則分別為東芝／WD（11％）、英特爾（7％）、 格羅方德（6％）、聯(lián)電（3％）、力晶科技（2％）及中芯國際（2％）。 其中三星、美光、 SK 海力士、東芝／WD 以供應(yīng) DRAM 與 NAND flash 存儲器為主， 臺積電、 格羅方德、聯(lián)電、力晶科技、中芯國際為純晶圓代工業(yè)者， 主要生產(chǎn)應(yīng)用處理器等邏輯器件。
　　在 8 寸晶圓制程方面，主要是以純代工業(yè)者、模擬／混合信號 IC 業(yè)者，以及微控制器業(yè)者為主。 8 寸晶圓廠產(chǎn)能排名中，臺積電以 11％位居第一，德州儀器（TI）則以 7％位居第二，意法半導(dǎo)體（STMicro）、聯(lián)電同以 6％名列第三。
　　至于在 6 寸（含） 及以下晶圓制程方面，各業(yè)者屬性則是呈現(xiàn)出更多樣化的變化，包括整合元件、車載半導(dǎo)體等產(chǎn)品。 在前十大業(yè)者中包括整合元件制造業(yè)者意法半導(dǎo)體與 Panasonic、車用半導(dǎo)體業(yè)者安森美半導(dǎo)體（ON Semiconductor）與瑞薩（Renesas），以及純晶圓代工業(yè)者臺積電等。
　　由于目前 18 寸晶圓廠發(fā)展仍受限于投資金額過大與技術(shù)障礙，被縮減設(shè)臵目標(biāo)。
　　隨著 12 寸晶圓制程在 IC 生產(chǎn)上扮演的角色日益重要，擁有 8 寸晶圓廠的 IC 業(yè)者數(shù)，已由 2007 年最高時的 76 家，減少為 2016 年的 58 家；不過，擁有 12 寸晶圓廠的 IC業(yè)者數(shù)，也由 2008 年最高時的 29 家，下滑為 2016 年的 23 家， 這是由于工藝制程的難度越來越大，技術(shù)和資金越來越向行業(yè)龍頭傾斜。
　　綜上所述，根據(jù) IC Insights 的統(tǒng)計，2014 年 12 月和 2015 年 12 月全球晶圓月度產(chǎn)能分別為 1541 和 1635 萬片（以 8 寸 200mm 硅片折算），相當(dāng)于 12 寸晶圓 685 和727 萬片。以三星、美光、 SK 海力士、東芝／WD 為代表的存儲芯片制造商和以臺積電、格羅方德、聯(lián)電、力晶科技、中芯國際為代表的純晶圓代工業(yè)者是產(chǎn)能的主要貢獻(xiàn)者。