從需求端來看 ，硅片需求開始復蘇 ，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，至于聯電、三星及 GlobalFoundries 等亦陸續擴充 28、14nm 制程產能；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，以因應智能手機存儲、固態硬盤(SSD)、eMMC/eMCP 等各種采用 3D NAND 芯片的應用需求；3）汽車半導體、CIS 圖像傳感器、MCU 微控制器等芯片快速普及；4）大陸半導體廠商大舉擴產，更是不可輕忽的勢力，大陸既有 12 寸廠合計月產能約 46 萬片，建臵中的產能約 63 萬片，未來大陸 12 寸廠單月產能將高達 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、聯電廈門聯芯、華力微二廠，加上福建泉州 DRAM 廠、武漢新芯 3DNAND 廠等，產能增加規模相當可觀。

四大因素將導致半導體硅片供不應求

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　　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，在半導體制造領域始終遵守大名鼎鼎的摩爾定律。摩爾定律是由英特爾創始人之一戈登〃摩爾提出來的，其內容為：當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔 18-24 個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。

　　要實現單位面積容納電子元器件數目的增多，就對每個元器件的尺寸大小不斷有著更高的要求，因而半導體制造工藝不斷向小尺寸前進，這與摩爾定律完全正相關。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， 半導體制造行向 業不斷采用新的技術方案來實現更小尺寸的工藝制程，如今正向 10nm 工藝制程挺進。

1960-2015 年半導體制造工藝制程與技術方案演進情況

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　　根據年報數據，臺積電將在 2016 年第三季度量產 10nm 工藝，2017 年第一季度試產 7nm 工藝，領先全球。14nm 工藝，臺積電、三星、臺聯電在 2014年底、2015 年已經實現量產，目前各家正投入大筆資金從事 10/7nm 工藝的研發。

全球六大IC 制造企業工藝節點

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　　為了實現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）

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　　先進的工藝制程是芯片發展的必然需求，消費電子和汽車 、 工業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，對于芯片性能和工藝水平起到至關重要的作用，對先進工藝的競賽促進了高純度 、高質量大硅片的需求。

ARM 完成 10nm 芯片架構設計，性能大幅提升

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臺積電 10nm 工藝晶圓試產

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　　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 。根據預測，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致更多硅片的消耗。

2015-2025 年全球不同工藝晶圓制造市場規模情況

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　　2 、3D NAND存儲芯片應用需求大增 ，存儲大廠紛紛擴產

　　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用程序和資料，再加上用戶對電影、照片等超高清畫質的要求，目前的手機存儲空間依然不夠用。為了給用戶、專業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實和游戲任務，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，筆記本電腦已經開始由 HDD（機械式硬盤）向 SSD（固態硬盤）遷移，原因在于 SSD 具有低耗電、耐震、穩定性高、耐低溫等優點。SSD 利用 NAND Flash 特性，以區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，非常依賴閃存技術的發展。

iPhone 7 采用 128G的 NAND flash 芯片

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隨機讀寫以及開機速度是 HDD 永遠追不上 SSD的地方

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　　現有的2D NAND FLASH 閃存技術始終無法突破 128G 的瓶頸， 主要是受到存儲顆粒規格、手機內部空間等因素的限制 。所以3D NAND FLASH 應運而生 ， 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 需要更高質量的大硅片為物理基礎。

3D NAND 與2D NAND 的區別

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主流廠商的的3D NAND 工藝節點

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　　三星是 3D NAND 技術領導者，三星 2016 年擴大 48 層 3D NAND 量產，并計劃在年底實現 64 層 TLC V-NAND 量產，而基于 48 層 3D NAND 技術，NAND Flash 容量可提高至 256Gb。基于 3D NAND 容量和高性能優勢，三星已全面將 V-NAND 應用到 SSD中，如今正在加快導入到嵌入式產品 UFS 和閃存卡中應用。

　　東芝的 3D 技術也采用的是 48 層，除了改建的 Fab 2 將在 2016 年投產外，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，它的 M14 廠第 2 階段將從 2016 年下半年加入生產行列，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 工廠預計將在 2016 下半年開始投產新一代的 3D NAND；英特爾的大連廠將投資 55 億美元，把原先的 12 英寸邏輯電路生產線改造后量產 3D NAND，時間在 2016 Q4；日經新聞報導,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，新廠預計將在 2018 年正式動工、2019 年投產。

　　另有國內方面，武漢新芯計劃投資 240 億美元，加入 3D NAND 制造，預期 2018年實施量產。它的研發工作己經準備了兩年，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 技術節點

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3D NAND 芯片技術難度大

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　　國際存儲大廠紛紛投入3D NAND 晶圓的懷抱， 領先者如三星繼續擴大晶圓制造的規模，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 ，但是手機端創新不斷，對高端300mm 硅片需求仍將快速增長。 同時汽車半導體、CIS 圖像傳感器 、物聯網 MCU微控制器等IC 芯片開始快速增長，預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 。尤其是對汽車半導體對 200mm 硅片需要大 ，預計 2025 年汽車半導體的需求將接近 200mm硅片 產量的一半。

智能手機用300mm硅片預測（百萬片/ 月）

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汽車半導體用 200mm 硅片預測（ 百萬片/ 月）

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

當今汽車中的電子類功能不斷增加

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2013-2018 年汽車半導體增速高

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　　在移動設備和汽車應用的驅動下，2015 年~2021 年，CMOS 圖像傳感器（CIS ）產業的復合年增長率為 10.4% ，預計市場規模將從 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生重要影響。

手機攝像頭的功能演變 ，CIS 是關鍵

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各類芯片應用市場規模與增速

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　　發表最新報告指出，物聯網(IoT) 和汽車應用將成為 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%。同期整體半導體銷售金額的 CAGR 則為 4.3%。該報告還預估，2016 年物聯網相關應用將為半導體產業帶來 128 億美元銷售額，與汽車應用有關的晶片銷售額則可望達到 229 億美元。

汽車半導體、消費電子、 通信對硅晶圓的需求越來越大

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　　4 、中國大陸晶圓代工廠爆發式擴張

　　根據2016 年6月底所發布的近兩年全球晶圓廠預測報告，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。

中國大陸 12 寸晶圓廠分布

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中國大陸現有 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大陸插旗，并將主力放在存儲產業，而英特爾大連 12 寸晶圓廠早在 2010 年完工，廠房規劃用以生產 65nm 制程 CPU，2015年 10 月英特爾宣布與大連市政府合作，投資 55 億美元轉型生產 3D-NAND Flash 并在今年 7 月底重新宣告投產。中國大陸本土廠商現有 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

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中國大陸計劃中的12 寸晶圓廠

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　　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，且產能規劃涵蓋 10/7nm，估計 2017 年底完工、2018 年正式投產，將挑戰即將來大陸發展的臺灣地區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，廠房預計 2018 年完工，也宣告 16nm 屆時將在大陸量產。

　　目前中國大陸 300mm 大硅片的總需求為 約為 42 萬片/月到 ，預計到 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 電子級硅片的生產能力 ，最快也要到 2017 年底 ，上海新昇半導體預計完成第一期產品投產 ，計劃月產 15 萬片 ，到 2020 年產第二期產品投產，計劃月產 30萬片，與龐大的需求相比仍然是遠遠不夠。

中國大陸現有與興建中的 8 寸晶圓廠

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