今年以來，科創板、5G、新基建、功率半導體、第三代半導體等產業熱點領域一波接一波，讓人應接不暇。近日，山東有研硅片項目通線量產以及徐州鑫晶大硅片成功下線的消息，將業界視線再次拉回到國產硅片領域，該領域亦一度獲得狂熱投資與重點關注。
硅片項目投資降溫 企業資源并購整合
眾所周知，硅片（又稱硅晶圓）作為重要基礎材料，被視為半導體產業的“糧食”。然而，目前半導體硅片行業仍處于高度壟斷狀態，絕大部分市場份額被歐日韓廠商所占據，我國半導體硅片嚴重依賴進口，屬于半導體產業發展中“卡脖子”一環。
近年來，在全球半導體硅片產能緊缺、價格持續上漲以及國內晶圓制造生產線持續落地的產業背景下，半導體硅片國產化需求迫在眉睫，國內多地掀起硅片投資建設熱潮，一個又一個硅片項目接踵而至，一時間熱鬧無比。此前有券商研報顯示，截至2019年第三季度，國內大硅片項目總投資額達到1349億元，目標產能合計642萬片/月，不少業者擔心產能過剩。
今年以來，國內半導體產業發展依然備受關注，但我們不難發現，國產硅片產業遠不如前些年那般熱鬧了，如仍在不斷涌現的巨額投資的半導體項目中，已較少看見硅片項目的身影，不復此前硅片狂熱建廠盛況，硅片項目投資進入冷靜期；此外，在話題熱度方面，國產硅片在今年亦不如第三代半導體、功率半導體、射頻器件等話題受歡迎。
不過，巨額項目投資雖有所降溫，但是在資本市場上硅片企業仍可見其活躍身影。如今年硅片企業滬硅產業、立昂微均成功上市，且一度股價暴漲；上海超硅獲上海集成電路產業基金投資等；值得注意的是，近兩年來硅片企業亦在進行一些資源收購整合。
首先要說一下滬硅產業。去年，滬硅產業從上海新陽手中收購上海新昇26.06%股權；今年5月，滬硅產業再次收購上海新陽所持有的上海新昇剩余股權，上海新昇現已成為滬硅產業的全資子公司，而在這之前，硅產業相繼收購了 Okmetic和上海新傲。
再如前不久，TCL科技完成收購中環股份控股股東中環集團100%股權，并通過中環集團間接持有中環股份25.30%股權，TCL科技成為中環股份間接控股股東。至此，TCL科技正式切入硅片產業，這讓業界對后續中環股份硅片業務的發展變化有所期待。
9月15日，日本Ferrotec控股公司宣布，批準了向中國境內有意向的投資者轉讓杭州中欣晶圓共計60%的股權，交易完成后，Ferrotec控股公司仍然是杭州中欣晶圓相對間接控制方。根據企查查資料，中欣晶圓目前已新增了多家中資股東。
可見，在熱鬧過后，國內硅片企業開始進入冷思考時期，這些收購事件整合了國內小而散的企業資源，有利于形成龍頭企業從而帶動整個產業快速發展，亦在進一步吸收外國的技術和資源，有望助力提升國產硅片產業整體水平。
多個項目傳捷報 國產化率有望提升
已經歷“瘋狂”時期的國產硅片產業，如今雖少了一點熱鬧與喧嘩，卻亦顯得多了一些理性與務實，與前些年頻頻傳出巨額項目不同，今年不時傳來的是在建項目量產準備或下線投產等消息，如文首提及的山東有研、徐州鑫晶等。
山東有研
10月16日，山東有研半導體材料有限公司舉行集成電路用大尺寸硅材料規模化生產項目通線量產儀式，宣布項目正式通線量產。該項目于2019年3月動工，歷時近18個月，完成近10萬平方米廠房的建設、1.5萬平米潔凈廠房的安裝，并在3個月內實現新購工藝設備的安裝、北京生產線的搬遷及工藝調試。
山東有研集成電路用大尺寸硅材料規模化生產項目于2018年簽約落地山東德州，一期項目總投資18億元，建設包括年產276萬片8英寸硅片、180萬片6英寸硅片、300噸12-18英寸大直徑硅單晶生產線。據悉，二期12英寸集成電路用大硅片項目也在積極籌備，計劃明年開工建設。
徐州鑫晶
徐州日報報道顯示，10月16日，徐州鑫晶半導體科技有限公司半導體大硅片項目一期工程實現通線量產。據了解，鑫晶半導體聚焦在28nm、14nm以及更先進的10nm芯片制造所需的硅片工藝研發和制造，已實現12英寸半導體大硅片生產線貫通，并產出首批半導體硅片。
報道稱，目前鑫晶半導體一階段10萬片/月的產能全線貫通，徐州基地已經建成廠房能夠容納60萬片/月的產能，按照公司規劃，一階段產品驗證全部通過后，2021年上半年開始繼續擴大產能，預計在2023年徐州基地60萬片/月產能可全部投產。該公司的長期規劃是在2025年前后通過自建或者收購等方式達到150萬片/月產能。
上海新昇
9月28日，由上海新昇承擔的“40-28nm集成電路制造用300mm硅片技術研發”項目順利通過驗收。通過承擔此項02重大專項，上海新昇成功開發了300mm拋光片和外延片成套制備技術，完成了項目既定的15萬片/年的產能建設目標。據滬硅產業公告披露，上海新昇300mm硅片產能計劃2020年底達到20萬片/月，明年可達到30萬片/月。
滬硅產業半年報顯示，300mm硅片已獲得客戶認證的產品規格累計超過50種；已實現28nm以上所有節點的產品認證以及64層3D NAND產品驗證；目前正在認證或研發過程中的產品規格超過30種，包括應用于14nm邏輯芯片、19nmDRAM芯片及128層3D NAND產品等。
中環股份
10月10日，中環股份在投資者關系互動平臺上披露，公司總產能規劃8英寸105萬片/月、12英寸62萬片/月，目前已建成產能8英寸50萬片/月、12英寸7萬片/月，項目持續推進。
中環股份在天津、無錫宜興擁有半導體硅片項目。據中環股份披露的信息，天津工廠的8英寸產線30萬片/月已達產，12英寸產線已于2019年一季度投產，截至二季度末產能2萬片/月；無錫宜興工廠的8英寸產線已于2019年9月投產，12英寸產線于今年8月底完成通線，年內可實現產能5-10萬片/月，2021年實現產能15萬片/月。
西安奕斯偉
西安奕斯偉硅片技術有限公司所投資建設的西安奕斯偉硅產業基地項目，項目一期總投資110億元，第一階段產能達5萬片/月生產規模，項目最終計劃建成月產能100萬片、年產值超百億元的12英寸電子級硅材料企業。
今年8月17日，西安奕斯偉硅產業基地項目實現首臺工藝設備搬入。據近期報道，該項目目前開始進行測試片批量試生產，中芯國際、長江存儲、廈門聯電等客戶正在持續認證中。
隨著多個硅片項目相繼喜傳捷報，8英寸、12英寸硅片的國產化率有望持續提高。
材料設備等亟待解決 產業發展仍面臨挑戰
項目陸續投產，那么國產硅片供應現狀如何？我們可看到，上文提到的主要硅片項目基本都是8英寸以及12英寸項目，事實上，國產硅片在6英寸及以下領域的研發生產上較為成熟，已擁有一定國產化率。
據華潤微去年披露的招股書，2016年、2017年、2018年、2019年1-6月，其前五大原材料（硅片）供應商中基本以國產硅片廠商為主，其中浙江金瑞泓、南京國盛電子一直為位列前兩名（詳見下圖）。據了解，華潤微的晶圓制造產能以6英寸為主，其6英寸生產線產能在國內居于前列，而其供應商陣容側面反映出我國6英寸硅片早已進入國內晶圓制造生產線。
圖片來源：截圖于華潤微招股書
然而，目前8英寸、12英寸硅片已逐漸成為市場主流，相較于6英寸及以下硅片，8英寸、12英寸硅片的國產化率仍較低，尤其是12英寸硅片，這導致了我國硅片整體國產化率較低。盡管目前部分項目已取得階段性成果，但是國產硅片產業發展仍面臨較大挑戰。
首先，在上游原材料方面，我國應用于8英寸以上硅片和高品質的電子級多晶硅仍主要依靠進口，這部分市場主要被日本、歐美廠商所占據。今年9月，滬硅產業在調研活動上回應關于上游原材料供應相關問題時表示，公司上游原材料主要是多晶硅材料，目前主要來自美國、日本、韓國和德國。
有獨無偶，硅片生產線所需設備方面亦主要來自于海外供應商。目前，雖然國產設備廠商在單晶爐、研磨機、拋光機等方面均已有研發和生產，但是質量、精度等整體水平與進口設備存在差距。滬硅產業在調研中亦指出，公司拉晶爐目前主要采購自海外，少部分來自國內。
滬硅產業坦言，本土的設備和原材料供應商因為起步較晚，確實與國外主流供應商還存在一定差距，且主要設備和原材料供應商的更換同時還涉及客戶認證與溝通，目前公司也在積極推進部分本土設備和原材料的認證。
再者，硅片生產本身具有較高的技術門檻，生產工藝繁多復雜，如拉晶、切割、研磨、拋光等，且每一個程序均有著嚴謹的要求，背后涉及眾多精密控制和檢測保障，而中國硅片產業起步較晚，缺乏長期技術積累、關鍵技術人才稀缺，這對于硅片企業而言亦存在挑戰。
此外，晶圓制造廠商對其硅片供應商有著嚴格的認證機制，國產硅片能否進入產線驗證以及驗證能否通過仍是問題。一位晶圓制造產業相關人士向筆者表示，雖然現在國內已有12英寸硅片量產，但是不少晶圓制造廠商尚不敢輕易用于產線量產，有的廠商會用作空跑片。
“廠商不敢輕易用在產線上，萬一有問題可能就是幾千萬美金的損失。”另一位業內人士說道，國內晶圓制造廠商愿意扶持上游國產材料發展，但這種損失風險不是誰都承受得起的。
該人士表示，現在各方正在尋求解決方法，如前不久太極實業所披露的上海集成電路裝備材料產業創新中心有限公司擬建設12英寸集成電路研發制造用廠房及配套設施項目，應該主要為了提供關鍵國產裝備材料產線級驗證服務。
還需要提的一點是，由于技術門檻高、研發投入大、工藝經驗積累及客戶驗證時間長、折舊費用高昂等因素，硅片企業面臨著較長的投資回報期，這亦是個較大的挑戰。如國產大硅片排頭兵上海新昇，早于2018年實現了12英寸硅片量產，2019年已實現15萬片/月產能，但是根據滬硅產業8月發布的半年報，上海新昇仍處于虧損狀態。
挑戰亦往往與機遇并存，國內晶圓制造生產線亦在持續建設、擴產等，對國產硅片的需求不斷提升，國產替代空間巨大。正如上文有言，隨著各項目持續推進以及建成投產，國產硅片8英寸和12英寸產能正在逐步釋放，相信在政府支持以及市場需求帶動下，硅片國產化進程將進一步加快。
但是，國產硅片產業的崛起，必將是一個非常漫長且需要大量資金投入的過程。