全球12英寸半导体硅片产能利用率在2021年达到98%,行业整体处于满产、供不应求的状态。从全球格局看,硅片供给长期由信越化学、SUMCO等少数海外厂商主导,中国厂商在12英寸环节仍处于追赶与份额提升阶段:以沪硅产业为代表的国内企业已实现12英寸硅片突破并持续扩产,但在良率等核心技术指标上与海外头部企业仍有差距,全球份额占比依然较低。
全球格局:高度集中的供给结构
半导体硅片是半导体产业的基石,主流产品为12英寸(300mm)和8英寸(200mm)。按2021年全球不同尺寸硅片产能占比,12英寸占67.20%,8英寸占25.50%,6英寸及以下占7.30%。
从竞争格局看,2020年全球半导体硅片行业呈现高度集中特征:
| 厂商 | 占比 |
|---|---|
| 信越化学 | 28% |
| SUMCO | 22% |
| 环球晶圆 | 15% |
| Siltronic | 11% |
| SK Siltron | 11% |
| Soitec | 6% |
| 沪硅产业 | 2% |
| 其他 | 5% |
数据来源:SEMI,中金公司研究部(2020年全球半导体硅片行业竞争格局)
五大海外巨头合计占据绝大部分份额,中国大陆厂商中仅有沪硅产业以2%的占比进入统计口径,可见中国厂商在全球硅片供给中的整体权重仍然有限。
供需紧张与国产替代窗口
需求端,据胜高(SUMCO)测算,2021年全球12英寸硅片需求已达720万片/月,未来几年将保持9%以上增速,到2026年需求量有望超1000万片/月;8英寸需求约600万片/月,保持3%—5%的年增长。
供给端,头部厂商在经历早年的行业盲目扩张与价格连续下跌后,对扩产十分谨慎,直至2021年下半年才陆续推出扩产计划。而硅片扩产周期较长,从建厂到量产通常需要两到三年,供不应求的局面预计至少要到2024年才能缓解。
在此背景下,海外大厂一般优先保障台积电、三星等大牌晶圆厂,对大陆厂商供给相应减少,大陆硅片供不应求形势更为严峻,客观上给了国内企业加速替代的机会。
中国厂商:已突破12英寸,良率仍是关键
目前以沪硅产业、立昂微、中环股份为代表的国产厂商已突破12英寸半导体硅片,神工股份、上海超硅等也在不同细分领域有所突破,并持续扩张产能。
但材料环节技术壁垒高,良率比规模更能决定竞争力。日本两家头部企业在硅片行业深耕多年,12英寸片(28nm以上)良率可做到95%以上,而国内企业良率普遍不到60%。良率通常要达到70%以后规模效应才会凸显。国内12英寸片(28nm以上)进展较快的沪硅产业旗下上海新昇,正片率在60%到65%之间,刚能实现盈亏平衡,立昂微和中环的良率则在50%以下。
总体而言,中国厂商已在12英寸硅片实现从无到有的突破并进入份额提升通道,但全球格局的主导权仍在海外头部厂商手中,良率提升与技术积累是缩小差距的核心变量。
常见问题
中国厂商在12英寸半导体硅片上的全球份额是多少?
按2020年全球半导体硅片行业竞争格局统计,沪硅产业占比约2%,是唯一进入该统计口径的中国大陆厂商,其余份额主要由信越化学、SUMCO等海外企业占据。整体看,中国厂商在全球12英寸硅片供给中的份额仍处于较低水平。
国内12英寸硅片良率与海外差距有多大?
日本两家头部企业12英寸片(28nm以上)良率可做到95%以上,国内企业良率普遍不到60%。其中上海新昇正片率在60%到65%之间,刚能实现盈亏平衡,立昂微和中环的良率在50%以下。良率通常要达70%以后规模效应才会凸显。
硅片供不应求的局面会持续多久?
由于头部厂商扩产谨慎、硅片扩产周期通常需要两到三年,预计新增产能至少要到2024年初才能陆续投产,供不应求的形势至少要到2024年才能缓解。这一窗口期也为国内硅片企业加速替代提供了机会。