中國硅片月需100萬片 為何幾乎依靠進口？

　　硅片是生產集成電路的主要原材料。硅片尺寸越大則每片硅片上可以制造的芯片數量就越多，從而制造成本就越低。硅片尺寸的擴大和芯片線寬的減小是集成電路行業技術進步的兩條主線。現在12 寸硅片的出貨量占比超過60%，是目前主流的硅片尺寸。

　　半導體硅片通常釆用查克洛斯法(CZ Method)將高純度的多晶硅錠拉成不同電阻率的硅單晶錠。硅片加工過程要經過晶體定向→外園滾磨→加工主、副參考面→切片→倒角→熱處理→研磨→化學腐蝕→拋光→清洗→檢測→包裝等工序。

　　根據硅純度的不同要求，可分為太陽能等級99.9999%，6個“9”純度，以及半導體等級11個“9”。本文只涉及半導體用的硅片。

　　硅晶園

　　在半導體制造業中廣泛使用各種不同尺寸與規格的硅片，通常包括4英寸、5英寸、6英寸、8英寸及12英寸，它們的基本規格如下表所示。

　　來源：半導體制程技術導論;2001年肖宏P102

　　按IC Insight資料，2015年底全球半導體安裝產能總計月產1635.3萬片(8英寸計)。按地區分布，臺灣地區依月產354.7萬片，市占率達21.7%，居全球首位;韓國依月產335.7萬片，市占率20.5%，居第二;日本依月產282.4萬片，市占率17.3%，居第三;北美依月產232萬片，市占率14.2%，居第四;中國依月產159.1萬片，市占率9.7%，居第五位;歐洲依月產104.6萬片，市占率6.4%，居第六位;其它地區市占率10.2%。

　　由于缺乏統一定義，硅片尺寸過渡的時間無法達成共識，其中有一種觀點認為累積硅片的出貨量超過100萬片時，表示該進入硅片尺寸時代。實際上如英特爾等總是領先其它業者，首先進入更大尺寸的硅片。

　　現據SEMI 2006年的說法，將全球硅片尺寸的過渡時間表列于如下：4英寸硅片于1986年;6英寸于1992年;8英寸于1997年;12英寸于2005年。但如果依英特爾的芯片生產線建設(見intel’s all fab list)，它的3英寸生產線是建于1972年的FAB2 ;4英寸生產線是建于1973年的FAB4;6英寸生產線是建于1978年的FAB5;8英寸生產線是建于1992年的FAB15;第一條12英寸生產線建于2002年FAB12( in Hillsboro)，與IBM同步。

　　業界較為公認的說法，1980年代是4英寸硅片占主流，1990年代是6英寸占主流，2000年代是8英寸占主流，到2002年時英特爾與IBM首先建12英寸生產線，到2005年己占20%，到2008年占30%，而那時8英寸己下降至54%，6英寸更下降至11%。

　　多晶硅的原材料是高純度的石英，目前已知的全世界儲量中，中國量最多、品質最好，但是我國之前卻是將石英礦沙在高溫下還原成金屬硅后低價外銷，再高價進口多晶硅，并且石英還原成金屬硅的階段是高度污染的。好在近些年光伏產業帶動了國內多晶硅產業的發展，目前太陽能等級的多晶硅，我國的產量已經是全球第一。

　　截止2014年，全球300mm硅片實際出片量已占各種硅片出片量的65%左右，平均約450萬片/月。2015年第1至第2季度每月平均需求量約500萬片。

　　現在300mm半導體級的硅片，國內一個月需求量約45-50萬片，而目前國內的產量幾乎為零，這是產業鏈上最為緊缺的一環，預計未來的5年內僅300mm硅片中國的需求量要超過月產100萬片以上。而從硅片的市場供應，全球日本生產的最多，日本信越和SUMCO，這兩家的產能和實際供應量總和占全球2/3以上。300mm半導體級的大硅片，不僅是產業鏈缺失的重要一環，也是國家安全戰略發展的需要。