從需求端來看 ，硅片需求開始復(fù)蘇 ，增長迅速 ，主要因素是四個方面 ：1）全球晶圓代工大廠臺積電、三星電子、英特爾進入高端制程工藝競賽，包括臺積電投入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 80 億~110億美元，至于聯(lián)電、三星及 GlobalFoundries 等亦陸續(xù)擴充 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，全力投入 3D NAND 擴產(chǎn)，以因應(yīng)智能手機存儲、固態(tài)硬盤(SSD)、eMMC/eMCP 等各種采用 3D NAND 芯片的應(yīng)用需求；3）汽車半導(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)體廠商大舉擴產(chǎn)，更是不可輕忽的勢力，大陸既有 12 寸廠合計月產(chǎn)能約 46 萬片，建臵中的產(chǎn)能約 63 萬片，未來大陸 12 寸廠單月產(chǎn)能將高達 109 萬片，包括中芯國際等大陸廠商在上海、深圳等地新建的 12 寸廠，以及臺積電南京廠、聯(lián)電廈門聯(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)模相當可觀。

四大因素將導(dǎo)致半導(dǎo)體硅片供不應(yīng)求

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　1 、晶圓代工大廠進入高端制程工藝競賽，先進工藝比例越來越高

　　自集成電路誕生以來，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〃摩爾提出來的，其內(nèi)容為：當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔 18-24 個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。

　　要實現(xiàn)單位面積容納電子元器件數(shù)目的增多，就對每個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，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)方案來實現(xiàn)更小尺寸的工藝制程，如今正向 10nm 工藝制程挺進。

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

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　根據(jù)年報數(shù)據(jù)，臺積電將在 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，臺積電、三星、臺聯(lián)電在 2014年底、2015 年已經(jīng)實現(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

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　為了實現(xiàn)先進的晶圓制造工藝 ，臺積電 、英特爾、三星電子每年的資本開支高達80-120 億美元

全球主要 IC 制造廠商資本開支（百萬美元）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

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

ARM 完成 10nm 芯片架構(gòu)設(shè)計，性能大幅提升

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

臺積電 10nm 工藝晶圓試產(chǎn)

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　20nm 以下的先進工藝制程將在整個晶圓代工中的比例越來越高， 芯片性能的提升需求將推動晶圓代工工藝快速演進 。根據(jù)預(yù)測，2020 年開始，10/7nm 將成為份額最大的工藝制程形式，先進的工藝對高質(zhì)量硅片的需求越來越大，同時晶圓代工先進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規(guī)模情況

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　2 、3D NAND存儲芯片應(yīng)用需求大增 ，存儲大廠紛紛擴產(chǎn)

　　隨著智能手機功能的越來越強大，用戶需要更大的存儲容量存應(yīng)用程序和資料，再加上用戶對電影、照片等超高清畫質(zhì)的要求，目前的手機存儲空間依然不夠用。為了給用戶、專業(yè)級玩家提供超大容量的存儲空間，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)實和游戲任務(wù)，2016 年已有很多旗艦機增加 128GB 容量選擇，比如：iPhone 7、Galaxy S7、樂視 Max Pro、小米 5、vivo Xplay 5、OPPO R9Plus 等。

　　同時，筆記本電腦已經(jīng)開始由 HDD（機械式硬盤）向 SSD（固態(tài)硬盤）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。SSD 利用 NAND Flash 特性，以區(qū)塊寫入和抹除的方式來作讀寫的功能，因此在讀寫的效率上，非常依賴閃存技術(shù)的發(fā)展。

iPhone 7 采用 128G的 NAND flash 芯片

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

隨機讀寫以及開機速度是 HDD 永遠追不上 SSD的地方

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　現(xiàn)有的2D NAND FLASH 閃存技術(shù)始終無法突破 128G 的瓶頸， 主要是受到存儲顆粒規(guī)格、手機內(nèi)部空間等因素的限制 。所以3D NAND FLASH 應(yīng)運而生 ， 徹底解決2D 平面型閃存的缺陷，使用更先進的制程，增加存儲密度，同時避免各級之間相互干擾的問題。 基于更加先進制造工藝的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

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

主流廠商的的3D NAND 工藝節(jié)點

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　三星是 3D NAND 技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，三星 2016 年擴大 48 層 3D NAND 量產(chǎn)，并計劃在年底實現(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，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，還計劃在 2016-2018 年期間投資 70 億美元，在三重縣四日市買地建新廠 Fab 6，專門作 3DNAND；SanDisk 也開始進行 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 市場需求；美光目前已將 3DNAND 的樣本送往客戶進行測試，新建的 Fab 10x 工廠預(yù)計將在 2016 下半年開始投產(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，時間在 2016 Q4；日經(jīng)新聞報導(dǎo),SK 海力士于 2016 年 2 月宣布將砸 15.5 兆韓元（125 億美元），再蓋一座新存儲器工廠，新廠預(yù)計將在 2018 年正式動工、2019 年投產(chǎn)。

　　另有國內(nèi)方面，武漢新芯計劃投資 240 億美元，加入 3D NAND 制造，預(yù)期 2018年實施量產(chǎn)。它的研發(fā)工作己經(jīng)準備了兩年，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

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

3D NAND 芯片技術(shù)難度大

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　國際存儲大廠紛紛投入3D NAND 晶圓的懷抱， 領(lǐng)先者如三星繼續(xù)擴大晶圓制造的規(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 、車半導(dǎo)體、CIS 、MCU等芯片快速普及

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

智能手機用300mm硅片預(yù)測（百萬片/ 月）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

汽車半導(dǎo)體用 200mm 硅片預(yù)測（ 百萬片/ 月）

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

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

當今汽車中的電子類功能不斷增加

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

2013-2018 年汽車半導(dǎo)體增速高

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　在移動設(shè)備和汽車應(yīng)用的驅(qū)動下，2015 年~2021 年，CMOS 圖像傳感器（CIS ）產(chǎn)業(yè)的復(fù)合年增長率為 10.4% ，預(yù)計市場規(guī)模將從 2015 年的 103 億美元增長到 2021的年的 188 億美元。智能手機中的攝像頭數(shù)量增長將消除智能手機出貨量增長緩慢帶來的影響，雙攝像頭和 3D 攝像頭將對 CMOS 圖像傳感器的出貨量產(chǎn)生重要影響。

手機攝像頭的功能演變 ，CIS 是關(guān)鍵

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

各類芯片應(yīng)用市場規(guī)模與增速

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　發(fā)表最新報告指出，物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 和汽車應(yīng)用將成為 2015 ～2020 年間帶動晶片銷售成長最主要的動能。在這段期間，IoT 晶片銷售額的復(fù)合年增率可望達到13.3%；車用晶片的 CAGR 則為 10.3%。同期整體半導(dǎo)體銷售金額的 CAGR 則為 4.3%。該報告還預(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 128 億美元銷售額，與汽車應(yīng)用有關(guān)的晶片銷售額則可望達到 229 億美元。

汽車半導(dǎo)體、消費電子、 通信對硅晶圓的需求越來越大

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　4 、中國大陸晶圓代工廠爆發(fā)式擴張

　　根據(jù)2016 年6月底所發(fā)布的近兩年全球晶圓廠預(yù)測報告，2016 至 2017 年間，綜合 8 寸、12 寸廠來看，確定新建的晶圓廠就有 19 座，其中中國大陸就占了10 座，而臺灣地區(qū)的科技新報整理近期動土、宣布建廠訊息來看，中國大陸12 寸晶圓廠將迎來大爆發(fā)。

中國大陸 12 寸晶圓廠分布

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

中國大陸現(xiàn)有 12寸晶圓廠

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　英特爾、三星與 SK 海力士大廠早已在中國大陸插旗，并將主力放在存儲產(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)。中國大陸本土廠商現(xiàn)有 12 寸廠的為中芯國際與華力微，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。

中國大陸興建中的 12 寸晶圓廠

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

中國大陸計劃中的12 寸晶圓廠

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

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

　　目前中國大陸 300mm 大硅片的總需求為 約為 42 萬片/月到 ，預(yù)計到 201年大陸 300mm 大硅片的總需要為 109 萬片/ 月。而目前備 中國大陸還不具備 300mm 電子級硅片的生產(chǎn)能力 ，最快也要到 2017 年底 ，上海新昇半導(dǎo)體預(yù)計完成第一期產(chǎn)品投產(chǎn) ，計劃月產(chǎn) 15 萬片 ，到 2020 年產(chǎn)第二期產(chǎn)品投產(chǎn)，計劃月產(chǎn) 30萬片，與龐大的需求相比仍然是遠遠不夠。

中國大陸現(xiàn)有與興建中的 8 寸晶圓廠

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

　　在 8寸 晶圓方面，大陸已有產(chǎn)線的月計產(chǎn)能共計 70 萬片/ 月為 ，興建中的產(chǎn)能為 26.5萬片/ 月 。