半导体硅片抛光产能与下游晶圆需求的供需周期匹配,核心在于产能建设周期长与需求波动大之间的错配。抛光片作为半导体硅片的主要类型,其产能从建厂到量产通常需要2-3年,而下游晶圆制造需求随半导体周期波动,导致阶段性供应紧张或过剩。供不应求的局面从2021年三季度开始持续,预计要到2024年才能逐步缓解。
抛光片产能为何难以快速匹配需求
半导体硅片按制造工艺可分为抛光片、外延片和SOI硅片等,其中抛光片是基础类型。全球硅片市场由信越化学、胜高(SUMCO)等五大巨头垄断,头部厂商在2008年盲目扩张导致供需严重失衡、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,但扩产周期较长——即使是经验丰富的大厂,从建厂到量产也需要2-3年时间。例如,胜高在2021年10月披露的日本佐贺县扩产项目,预计2023年下半年投产,满产要到2025年。这意味着新增产能至少要到2024年初才能陆续释放,而在此之前硅片厂商已处于满产状态。
下游晶圆需求波动如何影响供需
下游晶圆制造需求随半导体周期明显波动。根据胜高测算,2021年全球12英寸硅片需求已达720万片/月,未来几年保持9%以上增速,到2026年有望超1000万片/月;8英寸硅片需求约600万片/月,每年增长3%-5%。但需求并非线性增长——从季度出货数据看,2021年三、四季度12英寸硅片出货量基本持平,说明全球硅片产量已达顶点。当需求快速上升时,产能无法即时响应,便出现供应紧张;而当半导体周期下行、需求放缓时,已规划的扩产产能又可能导致阶段性过剩。这种供需错配直接影响硅片价格与出货节奏。
国内厂商的追赶与良率挑战
在海外大厂优先保障台积电、三星等大客户的情况下,大陆硅片供不应求形势更加严峻,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。但仅靠堆产能不够——硅片良率对技术积累要求极高,日本头部企业12英寸硅片(28nm以上)良率可达95%以上,而国内企业良率普遍不到60%。良率需达到70%后规模效应才会凸显,目前国内做得最好的上海新昇(沪硅产业子公司)正片率在60%-65%之间,刚实现盈亏平衡。因此,国内企业需在扩产的同时持续提升良率,才能真正匹配下游需求。
常见问题
硅片抛光产能的扩产周期具体是多久?
从建厂到量产通常需要2-3年,即使是信越化学、胜高等经验丰富的大厂也不例外。例如,胜高2021年披露的扩产项目预计2023年下半年投产,满产要到2025年。
供需错配对硅片价格有什么影响?
当供应紧张时,硅片价格往往上升;当产能过剩时,价格可能下跌。例如2008年盲目扩张后,硅片价格连续多年下跌,直到2017年才恢复增长。当前供不应求的环境下,价格得到支撑。
国内硅片企业面临的主要挑战是什么?
主要挑战是良率提升。国内12英寸硅片(28nm以上)良率普遍不到60%,而日本头部企业可达95%以上。良率达到70%后规模效应才会凸显,目前国内领先企业正片率在60%-65%之间,刚实现盈亏平衡。