芯耀
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中國(guó)大硅片產(chǎn)線建設(shè)紛紛上馬，規(guī)劃的產(chǎn)能，已經(jīng)超過(guò)了全球的需求產(chǎn)能，未來(lái)中國(guó)大硅片供給會(huì)不會(huì)過(guò)剩？隨著代表中國(guó)半導(dǎo)體材料先進(jìn)生產(chǎn)力的“硅產(chǎn)業(yè)”提交科創(chuàng)板申請(qǐng)，把中國(guó)在集成電路大硅片領(lǐng)域的科技水平，徹徹底底地展現(xiàn)在了資本市場(chǎng)面前。為什么一邊是大硅片依賴進(jìn)口，晶圓廠無(wú)米下鍋，另一方面“硅產(chǎn)業(yè)”的大硅片產(chǎn)線的產(chǎn)能利用率卻連連下降？看到本文最后，你可能略知一二。
最近，代表中國(guó)半導(dǎo)體材料先進(jìn)生產(chǎn)力的“硅產(chǎn)業(yè)”公司，提交科創(chuàng)板申請(qǐng)，把中國(guó)在集成電路大硅片領(lǐng)域的科技水平，徹徹底底地展現(xiàn)在了資本市場(chǎng)面前。
眾所周知，硅片是集成電路的核心原材料，目前有 90%以上的集成電路是基于硅片設(shè)計(jì)的，而且對(duì)于集成電路制造過(guò)程中的原材料，硅片也占到了 30%以上的成本。
可見(jiàn)，硅片在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上的重要位置，這是基礎(chǔ)材料，也是核心材料。
在集成電路制造領(lǐng)域，如同摩爾定律不斷向更小線程（10nm-7nm-5nm）演進(jìn)一樣，作為基礎(chǔ)材料的硅片，也逐步向大尺寸遷移。硅片越大，但硅片上可生產(chǎn)的芯片數(shù)量就會(huì)越多，單個(gè)芯片的分?jǐn)偝杀揪蜁?huì)更低。
2 月底的消息，《瓦森納協(xié)定》的 42 個(gè)國(guó)家，包括美國(guó)、日本，出臺(tái)新的限制舉措，加大管制對(duì)象，新追加了可轉(zhuǎn)為軍用的半導(dǎo)體基板制造。
雖然沒(méi)有具體的詳細(xì)文件，但業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，這里的半導(dǎo)體基板主要指的就是大硅片技術(shù)。在半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)，日本是掌握著很多“卡脖子”環(huán)節(jié)的，比如 2019 年日本政府就曾限制對(duì)韓國(guó)出口部分半導(dǎo)體材料，讓韓國(guó)相關(guān)業(yè)界高度緊張。
這其實(shí)是顛覆很多人想象力的，印象中硅片產(chǎn)業(yè)，我國(guó)能力也不差啊，從 2016 年開(kāi)始，全國(guó)各地大硅片項(xiàng)目建設(shè)紛紛上馬，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，共有 17 個(gè)大硅片項(xiàng)目建設(shè)并投產(chǎn)。
這些大硅片項(xiàng)目合計(jì)規(guī)劃產(chǎn)能為 670 萬(wàn)片 / 月，而 2018 年全球 12 英寸硅片需求也僅在 600-650 萬(wàn)片 / 月，也就是說(shuō)，中國(guó)區(qū)域內(nèi)的大硅片產(chǎn)線的產(chǎn)能，已經(jīng)超過(guò)了全球的需求量。
這是前幾年有人驚呼，大硅片產(chǎn)能要過(guò)剩了！
但實(shí)際情況如何呢？正好“硅產(chǎn)業(yè)”公司來(lái)了，申報(bào)科創(chuàng)板的招股說(shuō)明書(shū)，可是公司最真實(shí)、最徹底的展示。
根據(jù)“硅產(chǎn)業(yè)”的招股說(shuō)明，上面圖表中的 17 個(gè)大硅片產(chǎn)線項(xiàng)目中的上海新昇，就是“硅產(chǎn)業(yè)”公司的子公司。上海新昇是 12 英寸（300mm）半導(dǎo)體硅片的行業(yè)新進(jìn)入者，2018 年下半年才進(jìn)入規(guī)模化生產(chǎn)。
而公司的大硅片業(yè)務(wù)也拖累了公司業(yè)績(jī)，受 2019 年全球半導(dǎo)體行業(yè)景氣度下降的影響，12 英寸大硅片的產(chǎn)能利用率只有 44.36%。
為什么一方面是大硅片緊缺，目前國(guó)內(nèi) 12 英寸晶圓幾乎全部靠進(jìn)口、晶圓廠無(wú)米下鍋，另一方面“硅產(chǎn)業(yè)”公司卻產(chǎn)能利用率嚴(yán)重下降呢？
根據(jù)招股書(shū)披露，“硅產(chǎn)業(yè)”公司 12 寸大硅片產(chǎn)品可應(yīng)用于 40-28nm、65nm、90nm 制程，而用于 20-14nm 制程的大硅片還處在研發(fā)階段，更別提適用于 10nm、7nm、5nm 制程的硅片了。
在半導(dǎo)體制程工藝中，以 28nm 為分水嶺，大于 28nm 的制程被稱為傳統(tǒng)制程，小于 28nm 的制程被稱為先進(jìn)制程。而當(dāng)下主流先進(jìn)半導(dǎo)體制程工藝已經(jīng)來(lái)到了 7nm，而三星和臺(tái)積電都已經(jīng)確定 5nm 工藝進(jìn)度，年內(nèi)也會(huì)大規(guī)模量產(chǎn)。
在摩爾定律的驅(qū)動(dòng)下，半導(dǎo)體芯片的制程已經(jīng)從上世紀(jì) 70 年代的 1μm、0.35μm、0.13μm 逐漸發(fā)展至當(dāng)前的 90nm、65nm、45nm、22nm、16nm、10nm、7nm。隨著制程的不斷縮小，芯片制造工藝對(duì)硅片缺陷密度與缺陷尺寸的容忍度不斷降低。
因此先進(jìn)制程工藝下，大硅片的表面微粗糙度、硅單晶缺陷、金屬雜質(zhì)、晶體原生缺陷、表面顆粒尺寸和數(shù)量等技術(shù)指標(biāo)要求也更加高，這些參數(shù)將直接影響半導(dǎo)體產(chǎn)品的成品率和性能。
由此可見(jiàn)，即便“硅產(chǎn)業(yè)”公司能夠量產(chǎn) 12 英寸大硅片，也是分三六九等的，產(chǎn)品品質(zhì)能不能跟國(guó)外 PK，能不能匹配主流工藝，下游晶圓廠愿不愿意用、敢不敢用，也是制約產(chǎn)能利用率和產(chǎn)銷量的一個(gè)重要因素。
至于那些紛紛上馬的大硅片項(xiàng)目，質(zhì)量又能如何呢？It‘s a question.
反正在中環(huán)股份的股吧里，有股民提到這個(gè)問(wèn)題，中環(huán)股份的董秘卻顧左右而言他。
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