新能源汽车与物联网的持续渗透,正从下游应用端重塑半导体硅片的需求结构。重掺硅片与轻掺硅片对应着不同的芯片类型,增长动力也明显分化:轻掺硅片主要用于逻辑芯片与存储芯片,落在12英寸(300mm)产线上,需求增长更快;重掺硅片则更多服务于功率器件与传感器,以8英寸(200mm)为主,需求保持稳健增长。 据胜高(SUMCO)测算,2021年全球12英寸硅片需求已达720万片/月,未来几年将保持9%以上增速,到2026年有望超过1000万片/月;8英寸硅片需求约600万片/月,年增长率大致在3%—5%区间。
轻掺硅片:逻辑与存储芯片是主要拉动力
轻掺硅片以12英寸为主,对应90nm以下的先进制程,终端需求集中在逻辑芯片和存储芯片。物联网设备的海量连接、数据存储与算力处理,都需要逻辑与存储芯片支撑,这类芯片的用量增长直接转化为对12英寸轻掺硅片的需求。资料显示,沪硅产业的产品即以轻掺为主,客户覆盖中芯国际、长江存储、长鑫存储等国内芯片制造企业。
从供给端看,12英寸硅片的扩产周期较长,即便是信越、胜高等经验丰富的大厂,从建厂到量产也需要两到三年,新增产能释放相对滞后,这也是其需求增速较高的背景之一。
重掺硅片:功率器件与传感器提供稳定增量
重掺硅片的主要应用方向是功率器件和传感器,制程工艺通常在90nm以上,以8英寸硅片为主要载体。新能源汽车的电动化带来大量功率器件需求,物联网终端的感知功能则依赖各类传感器,二者共同构成重掺硅片的增长来源。
从国内厂商的产品结构可以更直观地看到这一分工:立昂微的硅片约70%为重掺,客户涵盖士兰微、华润微电子等功率器件厂商,并已通过大陆集团、法格等国际汽车电子客户的VDA6.3审核认证;麦斯克同样以重掺为主,占比约70%以上。8英寸硅片需求增速虽不及12英寸,但凭借成熟制程与已完成折旧的产线优势,在特色工艺上仍具竞争力,需求将继续增长。
两类硅片增长驱动对比
| 维度 | 轻掺硅片 | 重掺硅片 |
|---|---|---|
| 主要尺寸 | 12英寸(300mm) | 8英寸(200mm)为主 |
| 主要应用 | 逻辑芯片、存储芯片 | 功率器件、传感器 |
| 对应制程 | 90nm以下 | 90nm以上 |
| 需求规模 | 2021年720万片/月 | 约600万片/月 |
| 增长节奏 | 9%以上增速,2026年有望超1000万片/月 | 年增长3%—5% |
| 核心拉动力 | 物联网、数据存储与算力 | 新能源汽车、物联网感知 |
常见问题
重掺硅片和轻掺硅片的核心区别是什么?
两者的区别主要体现在掺杂浓度和对应的应用场景。重掺硅片多用于功率器件与传感器,制程一般在90nm以上,以8英寸为主;轻掺硅片则用于逻辑芯片和存储芯片,对应90nm以下的先进制程,以12英寸为主。
为什么12英寸硅片的需求增速明显高于8英寸?
12英寸硅片承接的是逻辑与存储芯片需求,这类芯片受物联网、数据处理等应用拉动,用量增长较快。据胜高(SUMCO)测算,12英寸硅片需求将保持9%以上增速,而8英寸硅片需求年增速约为3%—5%,两者增速差异明显。
新能源汽车对哪一类硅片拉动更直接?
新能源汽车对重掺硅片的拉动更为直接,因为其电动化系统大量使用功率器件,而重掺硅片正是功率器件的主要材料。国内以重掺为主的厂商,其客户结构中功率器件企业占比较高,并已通过国际汽车电子客户的审核认证。