2021年全球12英寸硅片产能利用率升至98%,出货量却基本持平,说明全球硅片产量已接近顶点。供给紧张为国产硅片创造了难得的导入窗口,但自主可控的真正瓶颈不在产能,而在良率与客户认证。

供应趋紧,国产替代迎来导入窗口

2021年全球12英寸硅片需求已达720万片/月,据胜高(SUMCO)测算,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。而供给端,信越化学、胜高等五大巨头长期垄断全球市场,头部厂商经历此前行业供需失衡、价格连年下跌的教训后,对扩产十分谨慎,直到2021年下半年才陆续推出扩产计划。硅片扩产周期长达两到三年,即便经验丰富的大厂,新增产能也至少要到2024年初才能陆续投产。

海外大厂往往优先保障台积电、三星等大牌晶圆厂,对大陆厂商的供给相应减少,大陆硅片供不应求的形势更加严峻,这恰恰给了国内企业加速替代的机会。

产能已铺开,良率才是分水岭

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、上海超硅等也在细分领域有所进展,各家扩产项目密集落地。

但材料环节技术壁垒极高,良率与规模关系不大,考验的是长期技术积累。芯片制程已精细到纳米级别,硅片上极微小的瑕疵都会严重干扰芯片性能。资料显示,日本两家头部企业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%。一般来说,良率要达到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,刚刚能实现盈亏平衡;立昂微和中环的良率则在50%以下。

常见问题

国产12英寸硅片当前的主要瓶颈是什么?

主要瓶颈在良率与客户认证,而非产能规模。国内企业良率普遍不到60%,而良率需达到70%以上规模效应才会显现。同时,硅片进入晶圆厂需经过严格认证周期,这需要长期技术积累来支撑。

全球供应紧张对国产替代意味着什么?

海外大厂扩产谨慎、优先保障头部晶圆厂,对大陆供给减少,使大陆硅片供不应求形势更严峻。这为国内厂商提供了加速导入下游客户的窗口期,但能否把握住,取决于产品良率能否持续提升。

国内厂商在12英寸硅片上有哪些进展?

沪硅产业、立昂微、中环股份等已突破12英寸半导体硅片,神工股份、上海超硅等也在细分领域取得进展,多家厂商正通过定增、扩产项目加速追赶国际大厂,产能建设已明显铺开。