半导体硅片供不应求背景下,以沪硅产业为代表的国产厂商已在12英寸硅片领域实现自主可控突破,但良率与海外巨头仍有差距,国产替代正处在“产能扩张加速、良率爬坡攻坚”的关键阶段。
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,在供不应求的行情下,海外大厂优先保障台积电、三星等头部晶圆厂供给,大陆厂商获得的份额相对受限,供需缺口更为严峻。这反而为国产硅片企业打开了加速替代的窗口期。目前,沪硅产业(子公司上海新昇)、立昂微、中环股份等已率先突破12英寸半导体硅片量产,并持续扩充产能。
国产12英寸硅片产能进展
从产能建设看,国产厂商已形成规模化供应能力:
| 厂商 | 12英寸硅片产线进展 |
|---|---|
| 沪硅产业(上海新昇) | 已建产能30万片/月,预计满产后总产能达60万片/月 |
| 立昂微(金瑞泓) | 已建产能15万片/月 |
| 中环股份 | 已建产能17万片/月,新建产能43万片/月 |
| 沪硅产业(新傲科技/Okmetic) | 8英寸已建产能40万片/月,SOI硅片月产能合计5万片 |
此外,国晶半导体、中欣晶圆、鑫晶半导体等厂商也在推进12英寸产线建设,国产硅片供给体系正逐步完善。
良率是比规模更关键的壁垒
半导体硅片对纯度要求极高,通常需要达到9-11个9(区熔级要求12个9以上),微小的晶体缺陷都会影响芯片性能。因此,良率比规模更重要——国内12英寸硅片(28nm以上)良率普遍不到60%,而日本头部企业可做到95%以上。良率需达到70%左右,规模效应才会凸显。
目前国内12英寸硅片良率表现最好的为沪硅产业旗下上海新昇,正片率在60%-65%之间,已实现盈亏平衡;立昂微和中环股份的良率仍在50%以下。这意味着国产厂商虽已打通“从0到1”的产线建设,但“从1到N”的良率提升与盈利改善仍需持续的技术积累。
常见问题
国产12英寸硅片主要应用于哪些领域?
12英寸硅片主要用于90nm以下制程的逻辑芯片和存储芯片制造。国内厂商产品以抛光片、外延片为主,已导入中芯国际、华虹宏力、长江存储、长鑫存储等国内主要晶圆厂,部分厂商也通过了国际汽车电子客户的认证审核。
国产硅片与国际巨头的主要差距在哪里?
差距主要体现在良率与客户认证积累上。海外龙头在12英寸硅片(28nm以上)良率可达95%以上,而国内企业普遍不足60%,技术积累的差距仍需时间弥补。此外,高端硅片(如SOI硅片)的规模化供应能力也相对有限。
硅片供不应求的局面何时能缓解?
由于硅片扩产周期长达2-3年,即便头部厂商已陆续扩产,新增产能预计至少要到2024年初才能陆续投产,供不应求的形势在此之前难以根本缓解。这也为国产厂商争取了宝贵的验证导入与产能爬坡时间窗口。