從需求端來(lái)看 ，硅片需求開(kāi)始復(fù)蘇 ，增長(zhǎng)迅速 ，主要因素是四個(gè)方面 ：1）全球晶圓代工大廠臺(tái)積電、三星電子、英特爾進(jìn)入高端制程工藝競(jìng)賽，包括臺(tái)積電投入7/10/16/28nm 制程，英特爾投入 14/22nm 制程，近 3 年的資本支出都高達(dá) 80 億~110億美元，至于聯(lián)電、三星及 GlobalFoundries 等亦陸續(xù)擴(kuò)充 28、14nm 制程產(chǎn)能；2）三星、SK 海力士、英特爾／美光、東芝等 NAND Flash 陣營(yíng)，全力投入 3D NAND 擴(kuò)產(chǎn)，以因應(yīng)智能手機(jī)存儲(chǔ)、固態(tài)硬盤(pán)(SSD)、eMMC/eMCP 等各種采用 3D NAND 芯片的應(yīng)用需求；3）汽車(chē)半導(dǎo)體、CIS 圖像傳感器、MCU 微控制器等芯片快速普及；4）大陸半導(dǎo)體廠商大舉擴(kuò)產(chǎn)，更是不可輕忽的勢(shì)力，大陸既有 12 寸廠合計(jì)月產(chǎn)能約 46 萬(wàn)片，建臵中的產(chǎn)能約 63 萬(wàn)片，未來(lái)大陸 12 寸廠單月產(chǎn)能將高達(dá) 109 萬(wàn)片，包括中芯國(guó)際等大陸廠商在上海、深圳等地新建的 12 寸廠，以及臺(tái)積電南京廠、聯(lián)電廈門(mén)聯(lián)芯、華力微二廠，加上福建泉州 DRAM 廠、武漢新芯 3DNAND 廠等，產(chǎn)能增加規(guī)模相當(dāng)可觀。

四大因素將導(dǎo)致半導(dǎo)體硅片供不應(yīng)求

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　　1 、晶圓代工大廠進(jìn)入高端制程工藝競(jìng)賽，先進(jìn)工藝比例越來(lái)越高

　　自集成電路誕生以來(lái)，在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域始終遵守大名鼎鼎的摩爾定律。摩爾定律是由英特爾創(chuàng)始人之一戈登〃摩爾提出來(lái)的，其內(nèi)容為：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔 18-24 個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。

　　要實(shí)現(xiàn)單位面積容納電子元器件數(shù)目的增多，就對(duì)每個(gè)元器件的尺寸大小不斷有著更高的要求，因而半導(dǎo)體制造工藝不斷向小尺寸前進(jìn)，這與摩爾定律完全正相關(guān)。從 1970年左右的 5 微米 MOSFET 工藝，到 1990 年左右的 1 微米 Trench 工藝，再到 2000 年左右的 0.13 微米 Strain 工藝，直到 2015 年左右的 16nmFinFET 工藝， 半導(dǎo)體制造行向 業(yè)不斷采用新的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)更小尺寸的工藝制程，如今正向 10nm 工藝制程挺進(jìn)。

1960-2015 年半導(dǎo)體制造工藝制程與技術(shù)方案演進(jìn)情況

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　　根據(jù)年報(bào)數(shù)據(jù)，臺(tái)積電將在 2016 年第三季度量產(chǎn) 10nm 工藝，2017 年第一季度試產(chǎn) 7nm 工藝，領(lǐng)先全球。14nm 工藝，臺(tái)積電、三星、臺(tái)聯(lián)電在 2014年底、2015 年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，目前各家正投入大筆資金從事 10/7nm 工藝的研發(fā)。

全球六大IC 制造企業(yè)工藝節(jié)點(diǎn)

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　　為了實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的晶圓制造工藝 ，臺(tái)積電 、英特爾、三星電子每年的資本開(kāi)支高達(dá)80-120 億美元

全球主要 IC 制造廠商資本開(kāi)支（百萬(wàn)美元）

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　　先進(jìn)的工藝制程是芯片發(fā)展的必然需求，消費(fèi)電子和汽車(chē) 、 工業(yè)對(duì)芯片性能的要求越來(lái)越高，這需要更加先進(jìn)的晶圓制造工藝來(lái)支撐。硅片作為芯片的物理基礎(chǔ)，對(duì)于芯片性能和工藝水平起到至關(guān)重要的作用，對(duì)先進(jìn)工藝的競(jìng)賽促進(jìn)了高純度 、高質(zhì)量大硅片的需求。

ARM 完成 10nm 芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)，性能大幅提升

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臺(tái)積電 10nm 工藝晶圓試產(chǎn)

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　　20nm 以下的先進(jìn)工藝制程將在整個(gè)晶圓代工中的比例越來(lái)越高， 芯片性能的提升需求將推動(dòng)晶圓代工工藝快速演進(jìn) 。根據(jù)預(yù)測(cè)，2020 年開(kāi)始，10/7nm 將成為份額最大的工藝制程形式，先進(jìn)的工藝對(duì)高質(zhì)量硅片的需求越來(lái)越大，同時(shí)晶圓代工先進(jìn)工藝的良率較低也將導(dǎo)致更多硅片的消耗。

2015-2025 年全球不同工藝晶圓制造市場(chǎng)規(guī)模情況

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　　2 、3D NAND存儲(chǔ)芯片應(yīng)用需求大增 ，存儲(chǔ)大廠紛紛擴(kuò)產(chǎn)

　　隨著智能手機(jī)功能的越來(lái)越強(qiáng)大，用戶需要更大的存儲(chǔ)容量存應(yīng)用程序和資料，再加上用戶對(duì)電影、照片等超高清畫(huà)質(zhì)的要求，目前的手機(jī)存儲(chǔ)空間依然不夠用。為了給用戶、專(zhuān)業(yè)級(jí)玩家提供超大容量的存儲(chǔ)空間，高分辨率攝影和 4K 視頻錄制，以及滿足圖形處理密集型的多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)和游戲任務(wù)，2016 年已有很多旗艦機(jī)增加 128GB 容量選擇，比如：iPhone 7、Galaxy S7、樂(lè)視 Max Pro、小米 5、vivo Xplay 5、OPPO R9Plus 等。

　　同時(shí)，筆記本電腦已經(jīng)開(kāi)始由 HDD（機(jī)械式硬盤(pán)）向 SSD（固態(tài)硬盤(pán)）遷移，原因在于 SSD 具有低耗電、耐震、穩(wěn)定性高、耐低溫等優(yōu)點(diǎn)。SSD 利用 NAND Flash 特性，以區(qū)塊寫(xiě)入和抹除的方式來(lái)作讀寫(xiě)的功能，因此在讀寫(xiě)的效率上，非常依賴閃存技術(shù)的發(fā)展。

iPhone 7 采用 128G的 NAND flash 芯片

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隨機(jī)讀寫(xiě)以及開(kāi)機(jī)速度是 HDD 永遠(yuǎn)追不上 SSD的地方

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　　現(xiàn)有的2D NAND FLASH 閃存技術(shù)始終無(wú)法突破 128G 的瓶頸， 主要是受到存儲(chǔ)顆粒規(guī)格、手機(jī)內(nèi)部空間等因素的限制 。所以3D NAND FLASH 應(yīng)運(yùn)而生 ， 徹底解決2D 平面型閃存的缺陷，使用更先進(jìn)的制程，增加存儲(chǔ)密度，同時(shí)避免各級(jí)之間相互干擾的問(wèn)題。 基于更加先進(jìn)制造工藝的3D NAND 需要更高質(zhì)量的大硅片為物理基礎(chǔ)。

3D NAND 與2D NAND 的區(qū)別

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主流廠商的的3D NAND 工藝節(jié)點(diǎn)

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　　三星是 3D NAND 技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，三星 2016 年擴(kuò)大 48 層 3D NAND 量產(chǎn)，并計(jì)劃在年底實(shí)現(xiàn) 64 層 TLC V-NAND 量產(chǎn)，而基于 48 層 3D NAND 技術(shù)，NAND Flash 容量可提高至 256Gb。基于 3D NAND 容量和高性能優(yōu)勢(shì)，三星已全面將 V-NAND 應(yīng)用到 SSD中，如今正在加快導(dǎo)入到嵌入式產(chǎn)品 UFS 和閃存卡中應(yīng)用。

　　東芝的 3D 技術(shù)也采用的是 48 層，除了改建的 Fab 2 將在 2016 年投產(chǎn)外，還計(jì)劃在 2016-2018 年期間投資 70 億美元，在三重縣四日市買(mǎi)地建新廠 Fab 6，專(zhuān)門(mén)作 3DNAND；SanDisk 也開(kāi)始進(jìn)行 3D NAND Flash 初期小量試產(chǎn)，它的 M14 廠第 2 階段將從 2016 年下半年加入生產(chǎn)行列，滿足 3D NAND Flash 市場(chǎng)需求；美光目前已將 3DNAND 的樣本送往客戶進(jìn)行測(cè)試，新建的 Fab 10x 工廠預(yù)計(jì)將在 2016 下半年開(kāi)始投產(chǎn)新一代的 3D NAND；英特爾的大連廠將投資 55 億美元，把原先的 12 英寸邏輯電路生產(chǎn)線改造后量產(chǎn) 3D NAND，時(shí)間在 2016 Q4；日經(jīng)新聞報(bào)導(dǎo),SK 海力士于 2016 年 2 月宣布將砸 15.5 兆韓元（125 億美元），再蓋一座新存儲(chǔ)器工廠，新廠預(yù)計(jì)將在 2018 年正式動(dòng)工、2019 年投產(chǎn)。

　　另有國(guó)內(nèi)方面，武漢新芯計(jì)劃投資 240 億美元，加入 3D NAND 制造，預(yù)期 2018年實(shí)施量產(chǎn)。它的研發(fā)工作己經(jīng)準(zhǔn)備了兩年，并與 Spansion、中科院微電子研究所等合作，目前己完成 8 層 NAND 芯片。

三星 3D NAND 技術(shù)節(jié)點(diǎn)

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3D NAND 芯片技術(shù)難度大

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　　國(guó)際存儲(chǔ)大廠紛紛投入3D NAND 晶圓的懷抱， 領(lǐng)先者如三星繼續(xù)擴(kuò)大晶圓制造的規(guī)模，追隨者如東芝、美光、英特爾等也加大投資力度 ，奮力追趕。3D NAND 的投資熱潮將刺激 300mm 大硅片的需求。

　　3 、車(chē)半導(dǎo)體、CIS 、MCU等芯片快速普及

　　盡管智能手機(jī)的增速逐漸放緩 ，但是手機(jī)端創(chuàng)新不斷，對(duì)高端300mm 硅片需求仍將快速增長(zhǎng)。 同時(shí)汽車(chē)半導(dǎo)體、CIS 圖像傳感器 、物聯(lián)網(wǎng) MCU微控制器等IC 芯片開(kāi)始快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年都將保持較快的增速，這為8 寸和12 寸硅片帶來(lái)新的增量 。尤其是對(duì)汽車(chē)半導(dǎo)體對(duì) 200mm 硅片需要大 ，預(yù)計(jì) 2025 年汽車(chē)半導(dǎo)體的需求將接近 200mm硅片 產(chǎn)量的一半。

智能手機(jī)用300mm硅片預(yù)測(cè)（百萬(wàn)片/ 月）

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汽車(chē)半導(dǎo)體用 200mm 硅片預(yù)測(cè)（ 百萬(wàn)片/ 月）

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　　目前汽車(chē)已經(jīng)成為新型電子技術(shù)的應(yīng)用載體，半導(dǎo)體在汽車(chē)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。汽車(chē)半導(dǎo)體所涉及到的技術(shù)包括功率 IC、IGBT、CMOS 等，應(yīng)用于車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)、ADAS 輔助駕駛系統(tǒng)、HMI 顯示系統(tǒng)、電動(dòng)馬達(dá)控制、燈光控制、電動(dòng)車(chē)的電源管理系統(tǒng)等多處車(chē)載功能模塊或器件。數(shù)據(jù)顯示，2015 年全球汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)的總體規(guī)模約為 290 億美元，預(yù)計(jì) 2013 年-2018 年，車(chē)用半導(dǎo)體的產(chǎn)值將會(huì)以每年 10.8%的速度快速增長(zhǎng)。

當(dāng)今汽車(chē)中的電子類(lèi)功能不斷增加

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2013-2018 年汽車(chē)半導(dǎo)體增速高

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　　在移動(dòng)設(shè)備和汽車(chē)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下，2015 年~2021 年，CMOS 圖像傳感器（CIS ）產(chǎn)業(yè)的復(fù)合年增長(zhǎng)率為 10.4% ，預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將從 2015 年的 103 億美元增長(zhǎng)到 2021的年的 188 億美元。智能手機(jī)中的攝像頭數(shù)量增長(zhǎng)將消除智能手機(jī)出貨量增長(zhǎng)緩慢帶來(lái)的影響，雙攝像頭和 3D 攝像頭將對(duì) CMOS 圖像傳感器的出貨量產(chǎn)生重要影響。

手機(jī)攝像頭的功能演變 ，CIS 是關(guān)鍵

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各類(lèi)芯片應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模與增速

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　　發(fā)表最新報(bào)告指出，物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 和汽車(chē)應(yīng)用將成為 2015 ～2020 年間帶動(dòng)晶片銷(xiāo)售成長(zhǎng)最主要的動(dòng)能。在這段期間，IoT 晶片銷(xiāo)售額的復(fù)合年增率可望達(dá)到13.3%；車(chē)用晶片的 CAGR 則為 10.3%。同期整體半導(dǎo)體銷(xiāo)售金額的 CAGR 則為 4.3%。該報(bào)告還預(yù)估，2016 年物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用將為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái) 128 億美元銷(xiāo)售額，與汽車(chē)應(yīng)用有關(guān)的晶片銷(xiāo)售額則可望達(dá)到 229 億美元。

汽車(chē)半導(dǎo)體、消費(fèi)電子、 通信對(duì)硅晶圓的需求越來(lái)越大

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　　4 、中國(guó)大陸晶圓代工廠爆發(fā)式擴(kuò)張

　　根據(jù)2016 年6月底所發(fā)布的近兩年全球晶圓廠預(yù)測(cè)報(bào)告，2016 至 2017 年間，綜合 8 寸、12 寸廠來(lái)看，確定新建的晶圓廠就有 19 座，其中中國(guó)大陸就占了10 座，而臺(tái)灣地區(qū)的科技新報(bào)整理近期動(dòng)土、宣布建廠訊息來(lái)看，中國(guó)大陸12 寸晶圓廠將迎來(lái)大爆發(fā)。

中國(guó)大陸 12 寸晶圓廠分布

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中國(guó)大陸現(xiàn)有 12寸晶圓廠

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　　英特爾、三星與 SK 海力士大廠早已在中國(guó)大陸插旗，并將主力放在存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)，而英特爾大連 12 寸晶圓廠早在 2010 年完工，廠房規(guī)劃用以生產(chǎn) 65nm 制程 CPU，2015年 10 月英特爾宣布與大連市政府合作，投資 55 億美元轉(zhuǎn)型生產(chǎn) 3D-NAND Flash 并在今年 7 月底重新宣告投產(chǎn)。中國(guó)大陸本土廠商現(xiàn)有 12 寸廠的為中芯國(guó)際與華力微，兩者分別在上海都有廠房，中芯在北京還有B1、B2兩座晶圓廠，其中B2廠制程已至28nm。

中國(guó)大陸興建中的 12 寸晶圓廠

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中國(guó)大陸計(jì)劃中的12 寸晶圓廠

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　　中國(guó)大陸最先進(jìn)制程晶圓廠的中芯，將在上海興建新晶圓廠，初期就瞄準(zhǔn) 14nm 制程，且產(chǎn)能規(guī)劃涵蓋 10/7nm，估計(jì) 2017 年底完工、2018 年正式投產(chǎn)，將挑戰(zhàn)即將來(lái)大陸發(fā)展的臺(tái)灣地區(qū)晶圓代工龍頭臺(tái)積電。臺(tái)積電正式在今年中宣布來(lái)中國(guó)南京獨(dú)資建12 寸晶圓廠，并在 7 月舉移動(dòng)土，廠房預(yù)計(jì) 2018 年完工，也宣告 16nm 屆時(shí)將在大陸量產(chǎn)。

　　目前中國(guó)大陸 300mm 大硅片的總需求為 約為 42 萬(wàn)片/月到 ，預(yù)計(jì)到 201年大陸 300mm 大硅片的總需要為 109 萬(wàn)片/ 月。而目前備 中國(guó)大陸還不具備 300mm 電子級(jí)硅片的生產(chǎn)能力 ，最快也要到 2017 年底 ，上海新昇半導(dǎo)體預(yù)計(jì)完成第一期產(chǎn)品投產(chǎn) ，計(jì)劃月產(chǎn) 15 萬(wàn)片 ，到 2020 年產(chǎn)第二期產(chǎn)品投產(chǎn)，計(jì)劃月產(chǎn) 30萬(wàn)片，與龐大的需求相比仍然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

中國(guó)大陸現(xiàn)有與興建中的 8 寸晶圓廠

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　　在 8寸 晶圓方面，大陸已有產(chǎn)線的月計(jì)產(chǎn)能共計(jì) 70 萬(wàn)片/ 月為 ，興建中的產(chǎn)能為 26.5萬(wàn)片/ 月 。