半导体材料中的硅片环节当前处于供不应求格局。据胜高(SUMCO)测算,全球12英寸硅片需求在2021年已达到720万片/月,未来几年将保持9%以上的增速,到2026年需求量有望超过1000万片/月。这一增长的核心驱动力来自新能源汽车和物联网等新兴领域的高速成长——下游芯片制造需求持续旺盛,而硅片厂商扩产周期长达2至3年,供给端短期内难以快速响应,供需错配由此形成。

12英寸向千万片迈进,靠什么驱动?

从需求结构来看,12英寸硅片主要对应90nm以下的先进制程产品,如逻辑芯片和存储芯片,是当前半导体产业的主流尺寸。据SEMI数据,2021年全球12英寸硅片产能占比已达67.20%,是绝对主力。

驱动力方面,新能源汽车和物联网是两大核心增量来源。伴随这些新兴领域的快速成长,半导体硅片整体需求不断攀升。与此同时,8英寸硅片需求约在每月600万片左右,增速相对温和,大约每年3%至5%,主要面向传感器、功率器件等90nm以上的成熟制程应用。

供给端为何跟不上?

全球半导体硅片主要由信越化学、胜高等五大巨头主导。据SEMI数据,2020年信越化学占比28%、SUMCO占比22%、环球晶圆占比15%,行业集中度较高。

经历此前行业盲目扩张导致供需严重失衡的教训后,头部厂商对扩产态度谨慎,直到2021年下半年才陆续推出扩产计划。但硅片扩产周期较长,即便是经验丰富的大厂,从建厂到量产也需要两到三年,新增产能释放需要时间。2021年三、四季度硅片出货量基本持平,也说明当时全球硅片产量已接近顶点。

半导体硅片与光伏硅片有何区别?

两者最大的差别在于形状和纯度。半导体硅片为圆形,光伏硅片更趋近方形。纯度方面,半导体硅片要求达到9至11个9,区熔级甚至要求12个9以上;光伏硅片纯度级别为6至8个9。因此,半导体硅片可以理解为纯度更高的光伏硅片,对良率和技术积累的要求也更为严苛。

常见问题

12英寸硅片需求增长的主要驱动因素是什么?

据胜高(SUMCO)测算,新能源汽车和物联网等新兴领域的高速成长是核心驱动力。2021年全球12英寸硅片需求已达720万片/月,未来几年保持9%以上增速,到2026年有望超过1000万片/月。

8英寸硅片的需求情况如何?

8英寸硅片需求量约在每月600万片左右,增速低于12英寸,大约每年增长3%至5%。8英寸硅片主要用于90nm以上的传感器、功率器件等成熟制程和特色工艺,需求预计将继续增长。

半导体硅片和光伏硅片的核心差异是什么?

主要差异在于形状和纯度。半导体硅片为圆形,纯度要求9至11个9,区熔级要求12个9以上;光伏硅片趋近方形,纯度级别为6至8个9。半导体硅片在良率和技术壁垒上的要求显著更高。