信越化学、胜高(SUMCO)、环球晶圆等头部硅片厂商相继公布扩产计划,半导体硅片行业正从谨慎扩产转向新一轮产能竞赛,但行业集中度预计仍将维持高位,竞争格局重塑的关键在于技术良率而非单纯产能规模。从规划看,SUMCO在日本佐贺县投资2015亿日元的扩产项目是其中规模较大的典型案例,而各家扩产背后对上游半导体材料供应商的争夺,也将深刻影响材料环节的配套格局。

头部厂商扩产计划对比

全球半导体硅片市场长期由信越化学、SUMCO等少数巨头主导,在经历早年盲目扩张导致价格多年下跌的教训后,头部厂商对扩产一直较为谨慎,直至2021年下半年起才陆续推出扩产计划。主要扩产情况如下:

厂商地点投资额预计达产时间
SUMCO日本佐贺县2015亿日元2023年下半年
SUMCO台湾1150亿日元2024年
信越化学日本6.94亿美元2025年
环球晶圆亚洲、欧洲、美国36亿美元2023年下半年
德国世创新加坡20亿欧元未披露
SK Siltron韩国1.05万亿韩元2024年上半年

由于硅片扩产周期较长,即使是信越和胜高这些经验丰富的大厂,从建厂到量产也需要两到三年时间,因此新增产能预计至少要到2024年初才能陆续投产,供不应求的形势预计到2024年才能缓解。

对上游材料供应商的争夺

硅片厂商的大规模扩产,将直接带动高纯石英砂、抛光液、特种气体等上游半导体材料的配套需求。从产业规律看,材料供应商通常需要与硅片厂保持紧密的协同关系,以满足其对纯度、稳定性和定制化工艺的严苛要求。硅片扩产潮下,材料企业是否跟随硅片厂就近建厂,将取决于客户粘性、物流成本与本地化服务需求等多重因素。

值得注意的是,半导体硅片对纯度要求极高,需要达到9-11个9(区熔级要求12个9以上),这对上游材料的品质提出了极高门槛。材料供应商能否进入头部硅片厂的供应链,核心仍在于技术积累与产品良率。

产能竞赛后的格局判断

当前硅片行业的竞争焦点并非单纯的产能堆砌。硅片制造存在很高的技术壁垒,主要体现在产品良率上——良率与规模关系不大,更多考验厂家的技术积累。以12英寸片(28nm以上)为例,日本头部企业的良率可做到95%以上,而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。

因此,产能竞赛之后行业集中度预计仍将维持高位,新进入者若无法在良率上实现突破,单纯依靠产能扩张难以撼动现有格局。国内以沪硅产业、立昂微、中环股份为代表的厂商已在12英寸半导体硅片领域实现突破,并持续扩产追赶,但技术(良率)比规模更重要,追赶仍需时间积累。

常见问题

硅片扩产周期有多长?

即使是信越和胜高这些经验丰富的大厂,从建厂到量产也需要两到三年的时间。因此头部厂商的新增产能预计至少要到2024年初才能陆续投产,供不应求的形势预计到2024年才能缓解。

为什么良率比产能规模更重要?

硅片制造中,微小的瑕疵都会对芯片性能造成严重干扰,良率考验的是厂家的技术积累而非规模。日本头部企业12寸片(28nm以上)良率可做到95%以上,而国内企业普遍不到60%。良率要达到70%以后,规模效应才会凸显,因此技术积累是硅片企业竞争的核心壁垒。

国内硅片企业追赶国际大厂的机会在哪里?

海外硅片大厂一般优先保障台积电、三星等大牌晶圆厂,对大陆厂商供给相应减少,大陆硅片供不应求形势更加严峻,这给了国内企业加速替代的机会。目前沪硅产业、立昂微、中环股份等已突破12英寸半导体硅片,但国内企业仍需通过长时间技术积累来提升良率,才能在国际竞争中站稳脚跟。