半导体硅片价格从2016年的0.68美元/平方英寸回升至2021年的0.9美元/平方英寸,背后是全球12英寸硅片供需格局的逆转。供不应求的态势使硅片厂商对下游晶圆厂的议价能力显著增强,半导体材料的价格传导机制正从下游主导转向由上游供给端主导。

供需缺口:从产能过剩到供给紧张

全球半导体硅片市场长期由信越化学、胜高等少数巨头垄断,头部厂商在经历早年行业盲目扩张导致的价格连续多年下跌后,对扩产极为谨慎。直到2021年下半年,各大厂商才陆续推出扩产计划。然而,由于硅片扩产周期较长,从建厂到量产需要两到三年时间,新增产能预计至少要到2024年初才能陆续投产。

在下游需求旺盛的背景下,2021年三、四季度硅片出货量基本持平,表明全球硅片产量已达阶段性顶点。根据胜高测算,2021年全球12英寸硅片需求达到720万片/月,未来几年将保持9%以上的增速。8英寸硅片需求虽增速较低,但也保持每年3%-5%的增长。供不应求的形势预计要到2024年才能缓解。

价格传导:议价能力回归上游

硅片价格的历史走势清晰反映了供需变化对定价权的影响。在供给过剩时期,硅片价格承压下行,下游晶圆厂占据议价主动权;而当供给趋紧、产能利用率高企时,硅片厂商的提价能力增强,价格传导机制随之反转。

值得注意的是,当前供需缺口下,海外硅片大厂一般会优先保障台积电、三星等大牌晶圆厂的供给,对大陆厂商的供给相应有所减少,这使得大陆硅片供不应求的形势更加严峻,也为国内硅片企业提供了加速替代的机会。以沪硅产业、立昂微、中环股份为代表的国产厂商已突破12英寸半导体硅片技术,并持续扩张产能。

技术壁垒:良率决定长期竞争力

供需缺口虽赋予了硅片厂商短期提价能力,但半导体材料环节具有极高的技术壁垒,长期定价权仍取决于产品良率。硅片上的微小瑕疵都会对纳米级制程的芯片性能造成严重干扰,而良率与规模关系不大,更多考验厂商的技术积累。

日本头部企业在12英寸硅片(28nm以上)的良率可做到95%以上,而国内企业良率普遍较低。一般来说,良率需达到70%以后规模效应才会凸显,因此对硅片企业而言,技术(良率)比规模更重要

常见问题

12英寸硅片供需缺口何时能缓解?

根据头部厂商的扩产计划与硅片两到三年的建厂周期,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要到2024年才能缓解。

硅片厂商提价能力增强的根本原因是什么?

核心在于供给端的产能瓶颈与需求端的持续增长。头部厂商扩产谨慎导致供给弹性有限,而新能源汽车、物联网等新兴领域拉动需求快速增长,硅片厂商产能利用率高企,议价能力随之增强。

国内硅片企业面临的主要挑战是什么?

国内企业虽在加速扩产,但主要挑战在于良率提升。国内12英寸硅片(28nm以上)良率普遍低于日本头部企业,而良率需达到70%后规模效应才会凸显,技术积累仍是国内厂商实现突破的关键。