全球半导体硅片单价在2010年为1.04美元/平方英寸,此后连续多年下行,2016年触及0.68美元/平方英寸,2017年起回升,2019年达到0.96美元/平方英寸。这一轮价格走势的背后,是成本结构与盈利模式的双重调整:大尺寸化通过分摊生产成本和固定资产来改善单位经济性,而经历08年之后盲目扩张导致的供需失衡与价格连年下跌,头部厂商的扩产纪律明显收紧,盈利模式从拼规模转向更克制的节奏。
价格下行的根源:供需失衡与成本刚性
08年之后的一段时间,行业盲目扩张使硅片供需严重失衡,价格连续多年下跌。价格下行阶段,成本端并不会同步下降——硅片制造要经过拉晶、磨圆、切片、倒角、抛光、清洗等多道工序,每一步都对应设备与固定资产投入。当单价走低而产能利用率不足时,单位产品分摊的固定成本反而上升,这是那几年盈利承压的直接原因。
大尺寸化如何改善成本结构
尺寸迁移是硅片行业长期的主线。增加尺寸可以有效分摊生产成本和固定资产,这是大尺寸化的核心经济逻辑。当前主流的半导体硅片是12英寸(300mm)和8英寸(200mm),更大的18英寸暂时还不成熟。
| 尺寸 | 主要用途 | 工艺区间 |
|---|---|---|
| 8英寸(200mm) | 传感器、功率器件等 | 90nm以上 |
| 12英寸(300mm) | 逻辑芯片、存储芯片等 | 90nm以下 |
不过12英寸的成本并非绝对低于8英寸。8英寸产线建设普遍较早,大部分已完成折旧,技术也更成熟,在一些成熟制程或特色工艺上更具优势,因此8英寸硅片的需求预计还会继续增长。
盈利模式:良率优先于规模
材料环节技术壁垒高,良率比规模更能决定盈利。在纳米级制程下,硅片上极微小的瑕疵都会严重干扰芯片性能。日本两家头部企业在12寸片(28nm以上)的良率可做到95%以上,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,这也是硅片企业盈利模式从堆产能转向拼技术积累的原因。
经历价格连年下跌后,头部厂商对扩产非常谨慎,直到2021年下半年各大厂商才陆续推出扩产计划。硅片扩产周期较长,从建厂到量产通常需要两到三年,这使得供给端的响应天然滞后于需求变化。
常见问题
硅片价格下跌时,成本端为什么没有同步下降?
硅片制造工序长、设备投入重,固定成本占比较高。价格下行期若产能利用率不足,单位产品分摊的固定资产成本反而上升,因此价格下跌往往直接压缩盈利空间,而不是带来成本的自然下降。
大尺寸化为什么能改善盈利?
增加尺寸可以有效分摊生产成本和固定资产,使单位面积或单位产品的成本被更多产出摊薄。同时,12英寸对应90nm以下的先进制程需求,8英寸则覆盖90nm以上的成熟制程与特色工艺,两者形成互补而非简单替代。
为什么说良率比规模更关键?
良率不到70%时,规模效应难以显现,产能越大反而可能放大亏损。硅片良率更多取决于长期技术积累而非产线数量,头部企业12寸片(28nm以上)良率可达95%以上,国内企业普遍不到60%,这一差距直接决定了盈利能力的差异。