硅片价格的长期下行与回升,折射出半导体材料国产替代的真实节奏:在海外大厂扩产谨慎、供给长期偏紧的格局下,国产硅片厂商正以产能扩张叠加良率爬坡的方式加速追赶,但自主可控的核心瓶颈不在规模,而在良率。
价格周期如何塑造供给纪律
全球半导体硅片单价在2011年为1.11美元/平方英寸,此后连续多年下跌,2016年降至0.68美元/平方英寸,直到2021年才回升至0.9美元/平方英寸。这段惨烈出清留下的直接后果,是头部厂商对扩产极为谨慎——直到2021年下半年,全球主要硅片厂商才陆续推出扩产计划。而硅片扩产周期长达两到三年,即便是经验丰富的大厂,从建厂到量产也需要这一时间,因此供给紧张的局面需要较长时间才能缓解。
国产替代:产能突破与良率短板
海外大厂在供给紧张时通常优先保障台积电、三星等晶圆厂,对大陆厂商的供给相应减少,这为国内企业创造了加速替代的窗口。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取得进展,并持续扩张产能。
但材料环节的技术壁垒集中体现在良率上。12英寸硅片(28nm以上)海外头部企业良率可达95%以上,国内企业普遍不到60%;良率需达到70%以后规模效应才会凸显。国内进展最快的沪硅产业旗下上海新昇,正片率在60%到65%之间,刚刚实现盈亏平衡,立昂微和中环的良率则在50%以下。这说明自主可控的下一程,是从"能做出来"走向"能稳定做好"。
常见问题
硅片价格下跌对国产替代是好事还是坏事?
价格长期低迷加速了行业出清,使幸存厂商扩产更为克制,客观上为国内企业留出了追赶空间。但价格回升后,海外大厂扩产计划陆续落地,国产厂商面临的竞争窗口并非无限。
国产半导体硅片目前最大的瓶颈是什么?
不在产能而在良率。国内12英寸硅片良率普遍低于海外头部企业,良率不足70%时规模效应难以显现,因此技术积累的时间成本无法用堆产能来压缩。
12英寸和8英寸硅片的国产化路径有何不同?
12英寸主要用于90nm以下制程的逻辑与存储芯片,是国产突破的重点方向;8英寸多用于传感器和功率器件,制程在90nm以上,国内已建产能相对更成熟。