区熔法单晶硅棒主要用于生产8英寸及以下硅片,其供需格局与8英寸硅片市场周期高度同步,且因技术门槛高、扩产缓慢,供需波动比直拉法硅片更为剧烈。
区熔法的产能特点
区熔法利用高频线圈加热,使多晶硅棒局部熔化后生长单晶,由于原材料不接触容器,硅棒纯度可达12个9以上,但难以生长大直径硅棒,一般只用来生产8英寸或以下的硅片。目前全球约15%的硅片采用区熔法,其余85%为直拉法。区熔法硅片主要用于功率器件、传感器等对纯度要求高的领域,制程工艺通常在90nm以上。
供给端:扩产缓慢,产能爬坡周期长
全球半导体硅片市场由信越化学、胜高等五大巨头垄断,由于此前行业盲目扩张导致供需失衡,头部厂商对扩产普遍谨慎。直到2021年下半年起,各大厂商才陆续推出扩产计划,但硅片扩产周期较长,从建厂到量产需要2-3年时间,新增产能预计至少到2024年初才能陆续投产。在供给端,区熔法硅棒由于技术门槛更高、良率提升难度大,产能扩张速度比直拉法更为缓慢。
需求端:与8英寸硅片周期紧密联动
8英寸硅片的需求量在每月600万片左右,增速约为每年3%-5%,主要用于功率器件、模拟芯片等成熟制程产品。区熔法硅片的需求直接受下游功率器件、新能源汽车等领域的景气度影响。当8英寸产线满产时,区熔法硅片容易出现供不应求;反之,当行业进入调整期,需求也会同步回落。
常见问题
区熔法硅片为何比直拉法硅片更难扩产?
区熔法工艺对纯度要求极高(12个9以上),且难以生长大直径硅棒,技术壁垒高、良率提升缓慢,因此新增产能爬坡周期更长,供给弹性更小。
区熔法硅片的供需紧张何时能缓解?
根据官方资料,全球硅片供不应求的形势可能到2024年开始才会有所缓解。但由于区熔法硅片产能扩张更慢,其供需平衡时间点可能晚于直拉法硅片。
国内企业在区熔法硅片领域进展如何?
国内厂商如神工股份、有研半导体等已在8英寸硅片领域有所突破,但整体而言,硅片环节的技术壁垒主要体现在良率上,国内企业仍需长期技术积累来提升产品良率。