海外硅片大厂在产能紧张时优先保障台积电、三星等头部晶圆厂,对大陆厂商的供给相应减少,这使得大陆硅片供不应求的形势更加严峻,也为沪硅产业、立昂微等国产厂商提供了加速替代的窗口期。国产厂商正通过扩产12英寸硅片产能、提升良率来抓住这一机遇,其中沪硅产业旗下上海新昇已建12英寸产能30万片/月,并规划扩至60万片/月。

供需错配下的替代窗口

全球半导体硅片市场长期由信越化学、胜高等五大巨头垄断,头部厂商在经历此前行业盲目扩张的教训后,对扩产极为谨慎,直到2021年下半年才陆续推出扩产计划。由于硅片扩产周期长达两到三年,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要到2024年才能缓解。

在这一背景下,海外大厂优先保障台积电、三星等大牌晶圆厂,对大陆厂商的供给相应减少,大陆硅片供不应求的形势更加严峻。这给了国内硅片企业加速替代的机会,以沪硅产业、立昂微、中环股份为代表的国产厂商已突破12英寸半导体硅片。

国产厂商的扩产布局

国内厂商正在积极扩张12英寸硅片产能,加速追赶国际大厂。以下是主要厂商的产能进展:

厂商12英寸硅片产能进展
沪硅产业(上海新昇)已建产能30万片/月,预计满产后总产能达60万片/月
立昂微(金瑞泓)已建产能15万片/月
中环股份已建产能17万片/月,新建产能43万片/月
国晶半导体一期现有产能15万片/月,二期规划月产能30万片

沪硅产业还拟定增募资不超过50亿元,用于新增30万片/月300mm高端硅片研发与先进制造项目。立昂微则拟募资不超过52亿元,投向年产180万片集成电路用12英寸硅片等项目。

良率是替代的关键

仅靠堆产能并不足够,硅片环节具有很高的技术壁垒,主要体现在产品良率上。芯片制程已精细到纳米级别,硅片上微小的瑕疵都会对芯片性能造成严重干扰。良率与规模关系不大,更多考验厂商的技术积累。

日本头部企业12英寸硅片(28nm以上)良率可做到95%以上,而国内企业良率普遍不到60%。良率需达到70%以后规模效应才会凸显。目前国内12英寸硅片良率表现最好的是沪硅产业旗下上海新昇,正片率在60%到65%之间,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

为什么海外大厂优先保供台积电、三星?

海外硅片大厂在产能紧张时,一般会优先保障台积电、三星这些大牌晶圆厂的供给,对大陆厂商的供给相应减少。这使得大陆硅片供不应求的形势更加严峻,但也为国产硅片企业创造了加速替代的窗口期。

国产12英寸硅片扩产进展如何?

沪硅产业旗下上海新昇已建产能30万片/月,预计满产后总产能达60万片/月;立昂微已建产能15万片/月;中环股份已建产能17万片/月,另有新建产能43万片/月。多家厂商还在通过定增、募投项目等方式继续扩大产能。

国产硅片替代的最大挑战是什么?

最大的挑战是良率。国内12英寸硅片良率普遍不到60%,而日本头部企业可做到95%以上。良率需达到70%以后规模效应才会凸显,目前国内表现最好的上海新昇正片率在60%到65%之间,刚能实现盈亏平衡,技术积累仍是国产替代的关键。