**全球半导体硅片格局高度集中,日系双巨头信越化学与SUMCO合计占据约五成份额,中国大陆厂商整体仍处追赶位置。**以2020年全球竞争格局为参照,信越化学占28%、SUMCO占22%、环球晶圆占15%、Siltronic占11%、SK Siltron占11%、Soitec占6%,沪硅产业仅约2%,其余厂商合计约5%。**这意味着仅信越化学一家的份额,就相当于沪硅产业的十余倍。**差距的核心不仅在产能规模,更在良率与产品结构:日系头部企业12英寸(28nm以上)良率可达95%以上,而国内企业良率普遍不到60%。
一、份额差距:一家巨头的体量相当于十余家沪硅产业
从2020年的全球竞争格局看,前五大厂商合计占据约87%的份额,行业呈现典型的寡头垄断特征。信越化学与SUMCO两家日企合计约50%,加上环球晶圆、Siltronic、SK Siltron,头部集中度极高。中国厂商在这一格局中仍处于边缘位置——沪硅产业约2%的份额,与日韩巨头之间存在数量级的差距。值得注意的是,头部厂商在2008年后的行业低谷中吸取了盲目扩张的教训,对扩产态度普遍谨慎,直到2021年下半年才陆续推出扩产计划,这在一定程度上为追赶者留出了时间窗口。
二、结构差距:大尺寸迁移下的中国位置
硅片尺寸正持续向大尺寸迁移,因为增加尺寸可以有效分摊生产成本和固定资产。2021年全球不同尺寸硅片产能占比中,12英寸占67.2%、8英寸占25.5%、6英寸及以下占7.3%。12英寸主要对应90nm以下制程的逻辑芯片和存储芯片,8英寸则主要用于90nm以上的传感器、功率器件等。
国内厂商已在12英寸领域实现突破。沪硅产业旗下上海新昇已建产能30万片/月,预计实现满产后总产能达60万片/月;中环股份12英寸已建产能17万片/月、新建产能43万片/月;立昂微12英寸已建产能15万片/月。从6英寸到12英寸的结构升级,正是中国厂商缩小差距的主要路径。
三、真正的门槛:良率比规模更关键
材料环节技术壁垒高,硅片企业的核心竞争力体现在良率上。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。**良率与规模关系不大,更考验厂家的技术积累。**日系两家头部企业12英寸(28nm以上)良率可达95%以上,国内企业普遍不到60%。通常良率达到70%以后规模效应才会凸显,因此对硅片企业而言,技术(良率)比规模更重要。国内12英寸片做得最好的上海新昇,正片率在60%到65%之间,刚刚能实现盈亏平衡,而立昂微和中环的良率都在50%以下。
常见问题
中国厂商与日韩巨头的份额差距有多大?
以2020年全球竞争格局为参照,信越化学占28%、SUMCO占22%,而沪硅产业约2%。**仅信越化学一家的份额就相当于沪硅产业的十余倍。**差距主要体现在12英寸高端产品的产能规模与良率水平上。
中国厂商在12英寸硅片上进展如何?
沪硅产业、立昂微、中环股份等国产厂商已突破12英寸半导体硅片。上海新昇已建产能30万片/月,中环股份12英寸已建产能17万片/月,立昂微已建产能15万片/月。但良率仍是关键瓶颈,国内企业12英寸(28nm以上)良率普遍不到60%,与日系头部企业95%以上的水平仍有明显距离。
硅片供不应求的局面会持续多久?
硅片扩产周期较长,即便是信越和胜高这类经验丰富的大厂,从建厂到量产也需要两到三年。按照当时的扩产节奏推算,大厂新增产能至少要到2024年初才能陆续投产,供不应求的形势预计到2024年才能缓解。这一窗口期为国内厂商加速替代提供了机会。