全球硅片市场由信越化学、胜高(SUMCO)、环球晶圆、Siltronic、SK Siltron等五大巨头主导,中国企业在8英寸硅片领域已具备一定产能,但在12英寸硅片市场的全球占比仍不足5%,与日、德、台企业存在显著差距。以沪硅产业、立昂微、中环股份为代表的国内厂商正加速追赶,但良率提升仍是关键瓶颈。
全球格局:五大巨头垄断,中国份额有限
根据SEMI数据,2020年全球半导体硅片行业竞争格局中,信越化学占比28%、SUMCO占比22%、环球晶圆占比15%、Siltronic和SK Siltron各占11%,五家合计约87%。中国企业沪硅产业仅占2%,其他国内厂商份额更小。全球12英寸硅片基本由日、德、台企业垄断,8英寸市场则相对分散,中国厂商已占据约10-15%份额。
中国位置:8英寸有基础,12英寸待突破
在8英寸硅片领域,国内厂商已具备规模化生产能力。例如沪硅产业旗下新傲科技/Okmetic已建产能40万片/月,立昂微已建40万片/月,中环股份已建70万片/月并新建30万片/月。但在12英寸硅片领域,国内产能仍在爬坡阶段——沪硅产业旗下上海新昇已建30万片/月,立昂微15万片/月,中环17万片/月,而全球12英寸需求在2021年已达720万片/月。
核心差距:良率比规模更重要
硅片制造的核心壁垒在于良率。日本头部企业12英寸(28nm以上)硅片良率可做到95%以上,而国内企业普遍不到60%。良率需达到约70%后规模效应才会凸显,目前国内12英寸做的最好的上海新昇正片率在60%-65%之间,刚刚实现盈亏平衡,而立昂微和中环的良率均在50%以下。技术积累需要长期投入,而非单纯堆产能。
常见问题
中国硅片企业能否在12英寸市场实现突破?
国内厂商如沪硅产业、立昂微、中环股份等已在12英寸硅片领域实现量产突破,并持续扩产。但良率提升需要时间,目前国内头部企业良率仍落后日本巨头30个百分点以上,短期难以撼动其主导地位。
8英寸和12英寸硅片的应用区别是什么?
8英寸硅片主要用于90nm以上制程的传感器、功率器件等,而12英寸硅片用于90nm以下制程的逻辑芯片和存储芯片。2021年全球12英寸硅片产能占比67.2%,8英寸占25.5%。
全球硅片供不应求何时缓解?
由于头部厂商扩产谨慎,且扩产周期长达2-3年,2021年下半年起硅片持续供不应求。预计大厂新增产能至少要到2024年初才能陆续投产,供不应求形势可能到2024年开始缓解。