全球半导体硅片市场高度集中,信越化学、SUMCO、环球晶圆、Siltronic、SK Siltron五家巨头合计占据约87%的份额,中国大陆厂商合计份额仅约2%,其中沪硅产业以约2%的份额成为唯一进入全球前八的大陆厂商。在新一轮扩产周期中,中国厂商正试图通过12英寸硅片的产能扩张与技术突破,逐步改变全球硅片供应的既有格局,但从良率、技术积累到规模化供应能力,话语权的实质性提升仍需时间。
全球硅片格局:五强垄断,中国份额微小
半导体硅片是产业链最上游的基石材料,全球市场长期由日本、德国、韩国和中国台湾企业主导。根据行业机构数据,信越化学占比28%、SUMCO占比22%、环球晶圆占比15%、Siltronic与SK Siltron各占11%,前五大厂商合计份额超过85%。相比之下,中国大陆厂商中仅有沪硅产业以2%的份额进入全球前八,其余厂商份额更为分散。
这种格局的形成与硅片行业的高技术壁垒和长扩产周期密切相关。硅片纯度要求达到9-11个9,区熔级甚至要求12个9以上,而12英寸硅片(300mm)已成为主流,占全球产能的67%以上。头部厂商在技术积累和客户认证上具备深厚优势,后进入者难以在短期内撼动其地位。
扩产周期下的中国追赶:产能扩张与良率瓶颈
全球硅片市场正处于供不应求的状态。受新能源汽车、物联网等需求拉动,12英寸硅片需求持续增长,而头部厂商在经历此前行业盲目扩张的教训后扩产谨慎,导致供给紧张。硅片扩产周期长达2-3年,新增产能预计至少要到2024年初才能陆续投产,这为国内厂商提供了加速替代的窗口期。
以沪硅产业为代表的国产厂商已突破12英寸半导体硅片技术,并持续扩张产能。沪硅产业旗下上海新昇已建成30万片/月的12英寸产能,并规划进一步扩充。立昂微、中环股份、中欣晶圆等厂商也在12英寸和8英寸领域积极扩产。不过,硅片环节的核心壁垒在于良率而非规模。12英寸(28nm以上)硅片,日本头部企业良率可做到95%以上,国内企业良率普遍不到60%,而良率达到70%以后规模效应才会凸显。目前国内12英寸硅片良率最高的沪硅产业,正片率在60%-65%之间,刚能实现盈亏平衡。
常见问题
中国硅片厂商与国际巨头的主要差距在哪里?
差距主要体现在良率和技术积累上。国内12英寸硅片良率普遍不到60%,而日本头部企业可达95%以上。良率决定了规模效应能否显现,这需要长时间的技术积累和工艺改进,并非单纯依靠扩产就能解决。
供不应求的窗口期对中国厂商意味着什么?
海外大厂扩产谨慎且周期长,供不应求格局预计到2024年才开始缓解,这给了国内厂商加速替代的机会。但窗口期有限,能否抓住机会取决于良率提升的速度和客户认证的进展。
中国在12英寸硅片领域的技术突破进展如何?
以沪硅产业为代表的厂商已实现12英寸硅片的技术突破和量产,良率以每年约10个百分点的速度提升,目前正片率在60%-65%之间。立昂微和中环股份的良率仍在50%以下,整体仍处于追赶阶段。