半导体材料硅片行业集中度极高,2020年全球半导体硅片竞争格局中,信越化学、SUMCO、环球晶圆、Siltronic、SK Siltron五大海外厂商合计占据约87%的份额(SEMI、中金公司研究部口径)。SOI硅片(绝缘体上硅片)属于半导体硅片中工艺壁垒较高的细分品类,中国厂商在全球分工中整体仍处于追赶位置:沪硅产业以约2%的份额进入全球主要厂商名单,其子公司新傲科技与Okmetic合计SOI硅片月产能约5万片,规模与海外主导厂商相比仍有明显差距。
全球硅片格局:头部集中,扩产谨慎
从竞争格局看,全球半导体硅片供给由少数厂商主导。2020年数据显示,信越化学占28%、SUMCO占22%、环球晶圆占15%、Siltronic占11%、SK Siltron占11%,前五家合计约87%;Soitec占6%,沪硅产业占2%,其他厂商合计约5%。
这一格局的形成与行业历史有关。2008年之后行业曾因盲目扩张导致供需严重失衡、价格连续多年下跌,此后头部厂商对扩产普遍谨慎,直到2021年下半年才陆续推出扩产计划。加之硅片扩产周期较长,即便经验丰富的大厂,从建厂到量产也需要两到三年时间。
SOI硅片:高壁垒品类,中国厂商的切入路径
SOI硅片是半导体硅片按制造工艺划分的一类,与抛光片、外延片并列。在硅片分类体系中,它的技术门槛更高,长期由海外厂商主导。
中国厂商的参与主要体现在沪硅产业体系内。其子公司新傲科技SOI硅片月产能为3万片,Okmetic SOI硅片月产能为2万片,合计约5万片/月。从全球分工看,这属于在细分品类中实现产能落地、但整体份额仍然有限的角色。
差距不只在规模,更在良率
国内硅片企业面临的挑战,不只是产能规模。材料环节技术壁垒高,核心体现在产品良率上。
资料显示,日本两家头部企业12英寸片(28nm以上)良率可达95%以上,而国内企业良率普遍不到60%。良率通常要达到70%以后,规模效应才会凸显。国内12英寸片(28nm以上)进展较快的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;立昂微和中环的良率则在50%以下。
因此,对国内厂商而言,产能扩张之外,更需要长期的技术积累来提升良率。
常见问题
SOI硅片和普通硅片有什么区别?
SOI硅片是半导体硅片按制造工艺划分的一种类型,与抛光片、外延片并列。半导体硅片整体纯度要求为9-11个9,区熔级要求12个9以上,而外延片是半导体硅片独有的工艺。SOI硅片的技术壁垒相对更高,全球范围内长期由海外厂商主导。
中国厂商在SOI硅片上的产能情况如何?
目前公开可见的产能主要集中在沪硅产业体系:新傲科技SOI硅片月产能3万片,Okmetic SOI硅片月产能2万片,合计约5万片/月。从全球分工看,中国厂商已实现SOI硅片的产能落地,但整体份额与海外主导厂商相比仍有差距。
国内硅片企业与海外头部的主要差距在哪里?
差距既体现在规模,也体现在良率。海外头部企业12英寸片(28nm以上)良率可达95%以上,国内企业普遍不到60%;国内进展较快的上海新昇正片率在60%到65%之间,刚实现盈亏平衡。良率要达到70%以后规模效应才会凸显,这意味着技术积累比单纯扩产更关键。