8英寸硅片行业经历了从盲目扩张到谨慎扩产的完整周期:2008年前后行业因盲目扩张导致供需严重失衡、价格连续多年下跌,此后头部厂商长期对扩产持谨慎态度;直到2021年下半年起,供不应求局面才推动各大厂商陆续推出新一轮扩产计划。这一轮“扩张—过剩—出清—紧缺—再扩产”的循环,构成了8英寸硅片行业发展历程中最关键的两个拐点。

拐点一:盲目扩张后的供需失衡与价格长跌

在2008年之后的那段时间,由于行业盲目扩张,半导体硅片供需严重失衡,价格连续多年下跌。全球硅片市场规模从2011年的100亿美元一路下滑至2016年的72亿美元,硅片价格也从2011年的1.11美元/平方英寸跌至2016年的0.68美元/平方英寸,六年累计跌幅接近四成。

这段历史给行业留下了深刻教训。全球半导体硅片市场长期由信越化学、胜高等少数巨头垄断,经历过产能过剩之痛后,头部厂商对扩产变得非常谨慎,即使在下游需求回暖时也倾向于先满产运行、再考虑新增产能。

拐点二:供不应求倒逼新一轮扩产周期

转折发生在2021年。随着新能源汽车、物联网等新兴领域高速成长,半导体硅片需求持续攀升,8英寸硅片需求量稳定在每月600万片左右,并保持每年3%—5%的增长。而此时硅片厂商早已满产,从2021年三季度开始,硅片产品持续供不应求。

由于硅片扩产周期长,即便是信越化学、胜高等经验丰富的大厂,从建厂到量产也需要两到三年时间,新增产能预计至少要到2024年初才能陆续投产。2021年下半年至2022年初,SUMCO、环球晶圆、信越化学、德国世创、SK Siltron等全球主要硅片厂商才陆续公布了各自的扩产计划,新一轮产能竞赛由此开启。

常见问题

为什么8英寸硅片没有被12英寸完全取代?

8英寸产线建设较早,大部分已完成折旧,技术也更成熟,在传感器、功率器件等成熟制程或特色工艺上仍有成本优势。8英寸硅片主要用于制程工艺90nm以上的产品,与12英寸硅片在90nm以下逻辑芯片、存储芯片的应用形成互补,未来需求仍会继续增长。

供不应求的局面何时能缓解?

硅片扩产周期较长,从建厂到量产一般需要两到三年。全球主要厂商的新增产能预计至少要到2024年初才能陆续投产,因此供不应求的形势预计要到2024年才能逐步缓解。在此之前,海外大厂优先保障台积电、三星等大牌晶圆厂供货,大陆厂商的供给压力更为严峻。

国内8英寸硅片企业面临的最大挑战是什么?

对硅片企业而言,良率比规模更重要。硅片良率考验的是长期技术积累,一般来说良率要达到70%以后,规模效应才会凸显。国内企业在12英寸高端产品上与国际头部厂商仍有明显差距,8英寸产品虽已实现规模化供应,但持续提升良率、突破技术壁垒仍是国产替代进程中的核心课题。