主導矽晶圓市場，日本半導體企業為什麼這麼有底氣？

全球矽晶圓缺貨嚴重，已成為半導體廠營運成長瓶頸，後續恐將演變成國家級的戰火，半導體業者透露，日本矽晶圓大廠Sumco決定砍掉大陸NORFlash廠武漢新芯的矽晶圓訂單，優先供貨給台積電、英特爾（Intel）、美光（Micron）等大廠，不僅加重NORFlash短缺情況，日系供應商供貨明顯偏向台、美、日廠，恐讓大陸半導體發展陷入矽晶圓不足困境。

矽晶圓已成為半導體產業的關鍵物資，過去10年來矽晶圓產能都是處於供過於求狀態，如今矽晶圓卻面臨缺貨，且已缺到影響半導體廠生產線運作，尤其是12寸規格矽晶圓，包括晶圓代工、DRAM、NANDFlash及NORFlash廠等各方人馬搶翻天。

供應鏈廠商透露，面對這一波矽晶圓缺貨潮，日本兩大矽晶圓廠Sumco和信越未來產能恐優先供貨給東芝、英特爾、美光、GlobalFoundries、台積電、聯電等半導體大廠，並特別支持DRAM和3DNAND供應商，因為存儲器價格飆漲，3D NAND單片產值高達5，000～6，000美元，絕對是NORFlash望塵莫及，這亦使得大陸業者受到最大影響。

半導體產業的根基——晶圓

在半導體的新聞中，總是會提到以尺寸標示的晶圓廠，如 8 寸或是 12 寸晶圓廠，然而，所謂的晶圓到底是什麼東西？

晶圓（wafer），是製造各式電腦晶片的基礎。

我們可以將晶片製造比擬成用樂高積木蓋房子，藉由一層又一層的堆疊，完成自己期望的造型（也就是各式晶片）。

然而，如果沒有良好的地基，蓋出來的房子就會歪來歪去，不合自己所意，為了做出完美的房子，便需要一個平穩的基板。

對晶片製造來說，這個基板就是接下來將描述的晶圓。

日本半導體材料的市場地位

日本的材料行業在全球占有絕對優勢。

日本企業在矽晶圓、光刻膠、鍵合引線、模壓樹脂及引線框架等重要材料方面占有很高份額，可以說沒有日本材料企業，全球的半導體製造就無法實現。

據了解，即使在近來日元升值的背景下，日本企業在全球半導體材料市場上所占的份額(按美元計算)也達到約52%。

而北美和歐洲分別占15%左右，明顯可以看出日本企業占壟斷地位。

其歷史背景是日本的半導體產能很高。

日本現在也是一個很大的市場，僅次於排在首位的台灣，跟韓國一樣，每年消費70億美元以上的半導體材料，占總量的15%。

那麼，對於世界市場而言，日本半導體究竟有多重要呢？

上世紀80年代中旬，日本半導體的世界份額曾經超過了50%。

此後雖有所下降，但2010年日本半導體產量的世界份額仍占20.8%。

另外的80%則來自美國、歐洲、韓國、台灣等亞洲地區的半導體廠商。

從材料領域來看，日本半導體材料的總體份額超過了66%。

在這19種材料中，日本擁有超過50%份額的材料就占到了14種！

另一方面，從生產設備領域來看，半導體生產設備的日本總體份額為37%。

從每個設備的份額來看，日本擁有10種超過50%以上份額的市場壟斷性設備。

12寸晶圓仍稱霸全球

另一方面，我們注意到，此次日系供應商主要停止的是12寸晶圓的訂單，那麼目前12寸晶圓在這個半導體產業鏈中到底是什麼樣的地位呢？

根據IC Insights的最新報告，截至2015年底，12寸晶圓占據全球晶圓產能的63.1%，預測到2020年該比例將增加至68%。

至於8寸晶圓在全球晶圓產能中占據的比例，將由2015年的28.3%，在2020年降低至25.3%;不過8寸晶圓產能在未來幾年仍將繼續成長。

而6寸(150mm)晶圓產能在預測期間的成長表現相對較平坦。

全球運作中的12寸晶圓廠數量預計到2020年將持續增加，而大多數12寸廠將繼續僅限於生產大量、商品類型的元件，例如DRAM與快閃記憶體、影像感測器、電源管理元件，還有IC尺寸較大、複雜的邏輯與微處理器;而有的晶圓代工廠會結合不同來源的訂單來填滿12寸晶圓廠產能。

截至2015年底，全球有95座量產級晶圓廠採用12寸晶圓(世界各地還有不少研發晶圓廠以及少量生產晶圓廠使用12寸晶圓，但並不在IC Insights統計之列);目前有8座12寸晶圓廠預計在2017年開幕，是繼2014年有9座晶圓廠開幕後的單年最高數量。

IC Insights預計到2020年底，還會有另外22座12寸晶圓廠開始營運，屆時全球12寸晶圓廠數量總計將達到117座;該機構預期，12寸晶圓廠(量產級)的最高峰數量將會落在125座左右，而8寸晶圓廠的最高峰數量則是210座(截至2015年12月，全球8寸廠數量為148座)。

矽晶圓供應商在減少

矽晶圓製造挑戰重重，但製造商卻獲益不多。

在過去的二十年，矽晶圓供應商從20多家，兼并成現在的5家大玩家。

而這些併購掃除了產業的幾大問題，首先是矽晶圓廠需要一個龐大的規模去和其他競爭者競爭，這樣的話小型製造商就跟不上第一陣型的步伐。

在2015年，半導體市場上生產了7600萬片300mm矽晶圓，但市場只消耗了5700萬片。

所以從目前的市場看來，如果矽晶圓廠產能全開，所生產的矽晶圓能夠滿足所有Fab的生產需求。

但根據監視可知，在2016年，只有74.6%的Fab投入運營。

但對矽晶圓生產者來說，目前面臨的最大挑戰是矽晶圓需求日增，但價格上調困難。

矽晶圓供應商需要去說服客戶接受價格調整。

這是一個信號，在晶片製造商收益不錯的時代，如果能夠調整其價格，對矽晶圓製造商來說，是一個鼓舞。

市場預測，2016年的矽晶圓市場會達到70億美元，較之2015下降了1%。

而2016年的矽晶圓出貨尺寸會高達108億平方英寸。

較之去年反而有小許上升。

國內12寸晶圓分布

中國現在已經成為了全球最大的晶片消費市場，而我國每年在進口晶片上和進口石油上花的錢一樣多（2000億美元左右），中國本土的晶片製造商在技術和產能上都落後太多。

2017年來，全球已建成300mm集成電路生產線共有8家，就國內而言，每月使用300mm矽片約42萬片，若加上研發、測試、控片及擋片等，每月需用約50-55萬片，需求緊缺。

2017-2020年目前國內正在興建多條先進半導體晶片廠：2020年國內300mm即將新增需求量預計約為63萬片/月，再加上研發、測試、控片及擋片等至少70萬片/月。

2020年對於300mm矽片需求量將達110萬至120萬片/月。

全球300mm矽片實際出片量已占各種矽片出片量的65%左右，目前國內的產量幾乎為零，這是產業鏈上最為緊缺的一環。

全球半導體業發展過去以美國和日本為主，後來逐漸向亞洲台灣及南韓移動；如今中國大 陸將「中國製造」也明定在半導體產業發展政策，雖然目前各地還在發展階段，但這股新興的「中國製造」力量，將造成全球半導體業板塊向大陸挪移。

甚至連一向自負的英特爾也不得不向中國低頭，宣布斥資五十五億美元，決定在大陸興建十二寸廠，生產手機和物聯網用的儲存型快閃記憶體（NAND Flash）。

在英特爾之前，南韓三星和SK海力士都已搶先在西安、無錫設立12寸廠，生產NAND Flash及DRAM。

中國大陸半導體產業必須崛起

中國大陸政策扶植半導體產業砸錢是不手軟的，根據SEMI（國際半導體協會）指出，從去年起就有20項建圓晶廠的計劃，今年的支出是比去年翻倍突破40億美元，2018年中國大陸晶圓廠資本支出規模將達100億；從產能全球占有率來看，中國大陸產能全球占有率在2020年上看18%，而台灣目前在全球產能占比2成。

在政府的扶持下，中國大陸半導體產能將在未來兩三年內出現明顯成長，預估到了2019年，中國大陸晶圓產能將占全球晶圓產能的18%以上，與台灣、日本的差距明顯拉近；從資本支出規模來看，也將會從今年的70億美元，一下突破100億，相當於台積電一年的資本支出。

目前整體來看，外資在中國大陸投資晶圓廠仍比本土資金還高，預計明年兩者比例會接近，2019年本土資金才有可能超過外資；預估2019年，中國大陸扶植的中芯國際在晶圓投資金額將可能躍居第一，其他二到五名分別為三星、聯電、Intel、台積電。

但是面對日趨激烈的市場競爭和不斷蓬勃發展的應用市場，中國企業要想在世界市場上利於不敗之地，贏得更多的市場話語權，就必須崛起！（文/劉燚）

今天是《半導體行業觀察》為您分享的第1276期內容，歡迎關注。

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