就在國內12英寸大硅片（300mm晶圓）項目紛涌而起之際，去年底新修訂的《瓦森納協議》中，便“緊跟形勢”地增加了對于12英寸硅晶圓制造技術的出口管制內容。

具體而言，新增內容直指當下國內正在尋求突破的針對于14nm制程的大硅片生產技術，在此之前，中芯國際已宣布14nm實現量產。

“瓦森納新增部分對于12英寸大硅片技術的管制針對性非常強。當他們發現無法限制中國的14nm芯片制造之后，便將范圍擴大到上游14nm工藝硅片的生產技術上來?！币晃粯I內人士告訴集微網。

同光刻機類似，半導體硅片也是我國半導體產業鏈與國際先進水平差距最大的環節之一。目前我國12英寸大硅片百分之九十九以上來自進口，從生產技術、原材料到設備，幾乎均由國外企業把持。

在新瓦森納協議“鎖喉”之下，中國大硅片產業亟待尋求突圍之策。行業人士呼吁，芯片制造企業不能只顧眼前利益，要下決心配合硅片制造商測試國產化硅片質量，從長遠利益出發，具有危機意識，雙方協同推進我國大硅片產業的快速發展。

新“瓦森納”的憂慮：中國14nm節點的突破

在去年年底新修訂的《瓦森納協議》中增加了兩條有關半導體領域的出口管制內容，主要涉及計算光刻軟件以及12英寸大硅片生產制造技術。

對于大硅片技術管制的具體內容表述為：對300mm直徑硅晶圓的切割、研磨、拋光達到局部平整度的技術要求，在任意26mm*8mm的面積內平整度差小于等于20nm，以及邊緣去除方面小于等于2mm。

一位國內的硅片廠商人士告訴集微網，這是行業內關于硅片平整度技術要求的最精準描述。換成通俗一點的說法，這一技術規范通常情況下對應的是針對14nm制程工藝的大硅片生產制造技術。在此要求之下，所有涉及到該指標的技術、設備等都在出口管制之內。

“在40nm制程節點以下，對于晶圓片要求基本是差不多的，對應的技術節點主要是看光刻機下套準的精度是多少，精準度越高，平整度就要求越高，所以限制平整度絕對是專業手法?！痹撊耸勘硎?。

對于新修訂的《瓦森納協議》，上述硅片廠商人士告訴集微網，他解讀出了兩個字：憂慮。

“以前瓦森納協議中并沒有針對硅片的內容，此次新修訂的瓦森納協議首次增加了對于硅片部分的限制內容，來自于對中國在14nm工藝節點上取得突破的焦慮。可能他們認為如果不加以限制，會出大問題。”該人士表示。

這個大問題可能來自于中國在14nm以及先進制程工藝節點上取得的重大突破。

去年10月，中芯國際宣布旗下的14nm工藝制程芯片已經實現量產，華力微也在去年3月表示，將于今年年底實現14nm FinFET量產。根據此前的公開報道，長江存儲購買到可用于生產14nm工藝3D NAND閃存的光刻機。與此同時，各地紛紛上馬的12英寸大硅片項目也有望實現國產大硅片的自給，擺脫在12英寸大硅片上幾乎全部進口的現狀。

這意味著在14nm節點上，中國構建起從晶圓供給，到芯片制造較為完整的產業鏈條雛形。14nm節點的大硅片主要應用于存儲、邏輯電路，如GPU、智能手機SoC、高端存儲芯片、CPU、FPGA等，應用廣泛，在消費電子、汽車、工業、物聯網、5G等領域擁有龐大的市場空間。

這些都為我國半導體產業加速掌握更加先進的制程技術奠定了基礎，同時也正是瓦森納所代表的西方勢力所深感不安之處。

“新瓦森納協議的針對性很強，既然無法對我們的14nm芯片制造進行限制，那就將矛頭指向14nm大硅片的生產工藝，從更上游進行限制。”該人士表示。

鎖喉！中國大硅片產業鏈條受制日美

半導體硅片是芯片制造最重要的材料，是半導體產業的基石。半導體硅片也是我國半導體產業鏈與國際先進水平差距最大的環節之一。目前，我國12英寸大硅片幾乎全部來自進口。

全球半導體硅片行業市場集中度很高，主要被日本、德國、韓國、中國臺灣等國家和地區的知名企業把持。數據顯示，2018年全球前五大半導體硅片企業日本ShinEtsu（信越化學）、日本SUMCO（勝高）、德國Siltronic（世創）、中國臺灣環球晶圓、韓國SK Siltron合計所占市場份額達到92%，而在12英寸大硅片領域，這五大廠商占比更是達到95%。

有業內人士指出，新版瓦森納協議對于14nm工藝12英寸大硅片技術的限制可能會扼住我國大硅片產業發展“喉嚨”。因為目前我們國內大硅片企業正處于進入和亟待該領域技術突破的階段。

以目前剛剛登陸科創板的國內硅晶圓生產龍頭上海硅產業集團為例，旗下的上海新昇是國內首個具備12英寸大硅片量產能力的廠商。根據上海硅產業集團的招股書披露，2019年該公司開始逐步進入20-14nm集成電路用12英寸大硅片的技術開發，目前尚處于初期階段。

因此，新版瓦森納協議在這個時間點增加對于大硅片限制的內容，無疑給國內大硅片技術的發展帶來了挑戰。更為關鍵的是，在硅片產業所需要的關鍵材料和設備領域，我國同樣自主化程度不高。

比如長期以來，用于硅片生產制造的關鍵原材料電子級多晶硅仍主要集中于美國Hemlock、德國Wacker和日本Tokuyama、住友、三菱等少數幾家多晶硅企業。設備方面，根據SEMI數據，2018年全球硅片設備市場規模為26.93億美元(185億元)，其中單晶爐、CMP拋光機、量測設備為三大關鍵設備，分別占比25%、15%、20%。其中拉晶和量測設備主要提供商為美國企業，CMP拋光機則主要由日本企業提供。另據國際招標網統計，我國大硅片加工設備如研磨設備95%以上來自日本，減薄設備100%從日本進口。

“日美的大廠把大硅片的產業鏈控制得很好，多數都通過股權的方式持有該產業的材料和設備公司股份，使得在高端產品上實現獨供和控制，國內的硅片廠商無法引進最先進的設備。買回來設備后，只有靠一批次一批次的生產，積累know-how，然后調試設備，把設備調試到能達到的最佳狀態。”一位熟悉情況的業內人士告訴集微網。

沖動！地方大硅片項目紛紛上馬存隱憂

新瓦森納協議增加對大硅片技術限制的另一個背景，來自于我國多地密集布局的12英寸大硅片項目。

自 2016 年起，全國各地12英寸大硅片項目建設紛紛上馬。據不完全統計，目前投產、在建以及規劃中的12英寸硅晶圓項目共計20余個，其中包括上海新昇、中環天津、中環無錫、超硅上海、超硅重慶、超硅成都、有研德州、寧夏銀和、合晶鄭州、安徽易芯、奕斯偉西安、四川經略、金瑞泓（衢州）、啟世半導體、中欣晶圓，中晶嘉興等項目。高利潤率、國產替代方向以及發展半導體產業的熱情使得地方政府不惜投入重金。華西證券的研報顯示，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，這個數字已經是2018年全球12英寸硅片月需求量。

“上游電子級多晶硅的價格6萬元一噸，做成晶圓片可以賣到60萬一噸，升值10倍，12英寸大硅片的利潤率在40%左右，具有較高的利潤空間。而相較于8英寸產線，12英寸大硅片產線更為先進，再加上國產替代，打破國際壟斷等概念，因此更能吸引到地方政府的投資。”一位行業人士告訴集微網。

但問題也隨之而來。此前集微網曾報道，廣西啟世12英寸大硅片項目簽約1年半遲遲未開工，成都超硅遭清算等，國產大硅片在火熱上馬之后，遭遇落地難的現實。

“目前我國12英寸大硅片的產能規劃非常大，要么是掛在嘴邊，要么是貼在墻上，有多少能成功才是關鍵。如果真做，有沒有隊伍也是關鍵問題。我認為真正能有一半項目實現最終落地已經很不錯了，特別是規劃小于30萬片月產能的項目，量產后比較難以保證盈虧平衡，達不到經濟規模?！币晃皇煜す杵a業情況的業內人士坦言。

據集微網了解，多地密集上馬12英寸大硅片項目以及過程中產生的問題已經引起發改委的注意，行業也在不斷呼吁對12英寸大硅片的投資應回歸理性。

“但大硅片畢竟不屬于戰略物資，還是要以市場為主，在地方政府和資金參與半導體產業投資熱情高漲的情況下，發改委可能也頂不住來自地方政府的壓力?！鄙鲜鋈耸勘硎?。

保守？芯片制造商不能只顧眼前利益

芯片制造企業對半導體硅片的品質有著極高的要求，對供應商的選擇非常慎重。多年來，硅片制造商和芯片制造商已經形成了深度的“綁定”關系。新的硅片廠商要進入到芯片制造商供應鏈體系中，需要通過嚴格的認證流程。

通常情況下，產品認證周期一般為9-18個月，而終端用于汽車電子、醫療健康以及航空航天等領域的半導體硅片產品認證周期通常為3-5年。

因此，即便是國內大硅片龍頭硅產業集團和中環股份，也只是處于部分12英寸產品通過認證，初步量產或即將量產的階段，離真正進入到芯片制造大廠的供應鏈體系還有一定距離。根據上海新昇方面公布的數據，雖然目前硅晶圓出貨累計已經超過100萬片，但很大一部分是測試樣片，正片出貨量不足十分之一。

“這個認證過程，芯片制造商會安排在生產中的空檔環節進行，因為芯片制造商的生產排期非常緊密，再加上一些芯片制造大廠對于一些新建項目的硅片產品本身存有疑慮，并不愿意配合驗證?！鄙鲜鰳I內人士表示。

多年來，國內的芯片制造廠商同日本等晶圓供應商已經形成穩定的供應關系，讓其改變或部分改變，接受國內廠商的產品會有所挑戰。

“即便從大方向上推進國產替代沒有問題，也能夠配合進行測試和認證，但能否最終批量采用，各家芯片制造廠商不得不考慮國產硅片的穩定性、質量，甚至自己的KPI?！痹撊耸勘硎?。

此外，在上述硅片廠商人士看來，大陸芯片制造商的能力和對上游材料的認知程度，較主流大廠還存在一定差距，這些廠商在接受國產硅片上的相對“保守”也給國內硅片廠商的發展增加了難度。

“比如硅片一共有20個參數指標，我們能夠滿足關鍵指標在內的十幾個，有的一線芯片制造大廠認為能用但需要我們降價，而國內的廠商則認為指標不滿足要求不敢用?！痹撊耸勘硎尽?/p>

業內人士指出，國產大硅片的發展需要硅片制造商和芯片制造廠商兩方面的共同推動。一方面，國內硅片廠商需要不斷提升自己的技術實力和產品品質，確保硅片的質量以及穩定性；另一方面，芯片制造商也應該開放更多機會。

“現在國內部分芯片制造廠愿意幫助硅片制造商試驗，已經前進了一大步。芯片制造企業不能只顧眼前利益，要下決心配合硅片制造商測試國產化硅片質量。硅片是產業命脈，對手已先入為主，從長遠利益出發，無論是硅片制造商還是芯片制造商都要有危機意識，雙方協同才能共同推進我國大硅片產業的快速發展。”上述人士強調。