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　　自2016年下半年以来，全球半导体硅片出现供不应求的局面，前几大硅片供应商的产能利用率均达到100％，甚至部分供应商开始调用紧急备用硅片，部分小型的晶圆制造厂由于无法拿到足够的硅片而被迫减产，导致下半年以来的部分IC芯片供应不足。日前全球三大硅片厂信越（Shin－Etsu）、Sumco、德国Siltronic均宣布将调涨2017年第1季度12寸硅片价格约10～20％，一改自2011年以来的硅片价格下滑的趋势。
　　硅片是最重要的半导体材料，目前90％以上的芯片和传感器是基于半导体单晶硅片制造而成，硅片的供应与价格的变动情况将对整个IC芯片产业造成非常大的影响，我们详细分析了全球半导体硅片的供给与需求以及价格的变动情况，发现供不应求的局面大概率将在未来几年继续上演，硅片产能的扩张速度将低于IC晶圆制造的需求增速，硅片的价格也将一改过去几年的下滑趋势，这为半导体硅片产业的投资带来新的机遇。

　　全球半导体硅片产业发展概况
　　2015年全球半导体市场规模为3352亿美元，其中IC集成电路市场规模为2753亿美元，占比约为8成。IC产业中IC制造材料的市场规模为241亿美元，其中半导体硅片占比约33％，为80亿美元左右，半导体硅片是占比最大的IC制造材料。
　　全球半导体硅片市场规模在2009年受经济危机影响而急剧下滑，2010年反弹之后，2011年到2013年，由于300毫米大硅片的普及，造成硅片单位面积的制造成本下降，同时加上企业扩能竞争激烈，2013年全球硅片的市场规模75亿美金，连续两年下滑。2014年以来受汽车电子及智能终端的需求带动，全球半导体硅片出货量开始复苏。根据Gartner的预测，到2020年全球硅片市场规模将达到110亿美元左右。 　　在具体的硅片方面，目前主流的硅片为300mm（12英寸）、200mm（8英寸）和150mm（6英寸），其中，300mm硅片自2009年开始市场份额超过50％，到2015年的份额已经达到78％，预计2020年将占硅片市场需求大于84％的份额。 　　在硅晶片选择方面，其中12寸硅晶片出货量之所以在近些年来快速增长，主要原因在于CPU／GPU等逻辑芯片、Memory存储芯片市场快速增长，大部分都是采用12寸晶圆制造。不过，除了CPU／GPU和Memory等先进的芯片以外，更多的芯片使用的都是8寸（200mm）晶圆，如汽车半导体、指纹识别芯片和摄像头CIS芯片，2016年指纹识别芯片和CIS芯片受益于智能手机市场出货量大幅度增加，汽车半导体受益于汽车电子普及而快速增长，正是导致2016年8寸晶圆缺货的主要原因所在。
　　同时，450mm硅片预计将于2017年左右开始小规模量产，第一批客户只有英特尔一家。之后几年450mm的硅片也将遵循规律，迎来一段时间的强劲增长，预计硅片需求依旧会保持持续增长态势。根据IC Insights的报告，300mm晶圆代工厂将会在2021年左右达到高峰，之后市场将迎来450mm晶圆的补充，300mm将逐渐减少。
　　谁是硅晶圆消耗大户？
　　电子级半导体硅片主要的用途是，通过供给晶圆代工厂，采用各类制程工艺加工为裸芯片，然后经过封装和测试变成模块化的可用芯片，应用到不同的电子终端中，所以晶圆代工厂是电子级半导体硅片的主要客户。
　　根据权威第三方机构IC Insights的统计数据，全球晶圆代工产业规模，2004年为164.15亿美元，2008和2009年受到金融危机的影响，行业规模负增长，2015年市场规模增长到488.91亿美元，2004－2015年的复合年均增速为10.4％。 　　近十年来，全球IC晶圆代工业务主要由五大厂商掌控，分别是台积电、台联电、格罗方德（由AMD芯片代工部门和特许半导体合并而成）、三星和中国大陆的中芯国际，五家企业的份额总和为80％左右。 　　其中，台积电牢牢占据第一的位置，份额长年保持在50％左右，2015年的市场份额为54.3％，是全球晶圆代工当之无愧的龙头。台积电2015年收入264.39亿美元，同比增长5．5％，主要受益于20nm制程与16nmFinFET制程的推出，满足了先进应用处理器与基频数据机晶片方面的需求。
　　而在具体的晶圆产能方面，根据IC Insights 发布的《2016－2020年全球晶圆产能报告》，2015年全球电子级晶圆产能为1635万片／月（以200mm硅片计算），同比增长6％，如果用300mm硅片换算的话（300mm硅片面积为200mm硅片的2.25倍）为726.7万片／月，这个数据包含IC集成电路、普通半导体器件。其中，台湾、韩国和日本分列前三位，中国大陆的份额为9.7％。 　　在 2011 年超过日本后，台湾又于 2015 年超过韩国，成为产能最大的地区。自 2015年 12 月起，台湾地区的晶圆产能占全球比重将近22％。 2010 年，中国大陆首次在晶圆产能上赶超欧洲。
　　在直径为 6 寸甚至更小的晶片上，日本曾是领头羊，目前主要生产低复杂性制程及商用型产品或特殊组件。
　　在 8 寸晶圆方面，领先的是台湾和日本。过去的几年中，虽然已经有很多 8 寸的晶圆厂关闭，但台湾却并未发生，这些也助使台湾自 2012年起，成为 8 寸晶圆产能第一的地区。由于台湾已经变成了集成电路代工产能最大的地区，预计在未来几年内，该地区在 8 寸产能上仍会继续扩大。
　　至于 12 寸晶圆，韩国走在了前面，台湾紧随其后。台湾在 2013 年失去了其作为12 寸晶圆的领头人，其中很大一部分的原因是因茂德关闭了 12 寸晶圆厂，当然也有部分原因是由于三星电子和 SK 海力士因存储器和快闪存储器业务需求而持续扩产。 　　截止2015年12月，IC产能全球前十大厂商的已安装产能总计为每月1173．7 万片，晶圆（以 200mm 硅片面积折合计算），占全球总 IC 产能的 72％，较 2014 年 12 月的每月 1088．5 万片同比增加 7．8％。
　　以各厂商表现来看，截至 2015 年 12 月，三星是安装晶圆产能最高的半导体业者，每月产能为 250 万片 8 寸晶圆，占全球总产能的 15．5％， 其中生产最多的是 DRAM 与FLASH 闪存；
　　排名第二大的是台湾晶圆代工龙头台积电，每月产能为 190 万片晶圆，占全球总产能 11．6％；内存大厂美光的 IC 产能近年持续成长，主要是因为收购了来自尔必达、瑞晶以及华亚科技的产能；
　　第四大厂商为日本东芝，产能为每月 130 万片晶圆，其产能还包括了来自合资伙伴 SanDisk 的闪存产能；
　　第五大厂商也是内存业者──韩国的 SK 海力士， 该公司产能水平也在每月 130 万片晶圆以上；
　　英特尔的晶圆产能在2015年略为下滑，因为该公司位于中国大连的 Fab 68 在由逻辑芯片生产转换为新一代闪存（3D NAND 与 XPoint内存）生产时曾短暂停工。 　　在具体公司不同尺寸的硅片产能方面，根据 IC Insights 在 16 年 12 月的报告， 12寸晶圆产能排行中，三星以 22％夺全球第一，其次为美光的 14％， SK 海力士与台积电同为 13％位居第三。第五至第十则分别为东芝／WD（11％）、英特尔（7％）、 格罗方德（6％）、联电（3％）、力晶科技（2％）及中芯国际（2％）。 其中三星、美光、 SK 海力士、东芝／WD 以供应 DRAM 与 NAND flash 存储器为主， 台积电、 格罗方德、联电、力晶科技、中芯国际为纯晶圆代工业者， 主要生产应用处理器等逻辑器件。
　　在 8 寸晶圆制程方面，主要是以纯代工业者、模拟／混合信号 IC 业者，以及微控制器业者为主。 8 寸晶圆厂产能排名中，台积电以 11％位居第一，德州仪器（TI）则以 7％位居第二，意法半导体（STMicro）、联电同以 6％名列第三。
　　至于在 6 寸（含） 及以下晶圆制程方面，各业者属性则是呈现出更多样化的变化，包括整合元件、车载半导体等产品。 在前十大业者中包括整合元件制造业者意法半导体与 Panasonic、车用半导体业者安森美半导体（ON Semiconductor）与瑞萨（Renesas），以及纯晶圆代工业者台积电等。
　　由于目前 18 寸晶圆厂发展仍受限于投资金额过大与技术障碍，被缩减设臵目标。
　　随着 12 寸晶圆制程在 IC 生产上扮演的角色日益重要，拥有 8 寸晶圆厂的 IC 业者数，已由 2007 年最高时的 76 家，减少为 2016 年的 58 家；不过，拥有 12 寸晶圆厂的 IC业者数，也由 2008 年最高时的 29 家，下滑为 2016 年的 23 家， 这是由于工艺制程的难度越来越大，技术和资金越来越向行业龙头倾斜。
　　综上所述，根据 IC Insights 的统计，2014 年 12 月和 2015 年 12 月全球晶圆月度产能分别为 1541 和 1635 万片（以 8 寸 200mm 硅片折算），相当于 12 寸晶圆 685 和727 万片。以三星、美光、 SK 海力士、东芝／WD 为代表的存储芯片制造商和以台积电、格罗方德、联电、力晶科技、中芯国际为代表的纯晶圆代工业者是产能的主要贡献者。