硅是半導(dǎo)體行業(yè)中最重要的材料,約占整個晶圓制造材料價值的三分之一。目前,90%以上的集成電路芯片是用硅片作為襯底制造出來的,整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)就是建立在硅材料之上的。
硅片市場情況
半導(dǎo)體硅片投入資金多,研發(fā)周期長,是技術(shù)壁壘和資金壁壘都極高的行業(yè)。由于下游客戶認(rèn)證時間長,硅片廠商需要長時間的技術(shù)和經(jīng)驗積累來提升產(chǎn)品的品質(zhì), 滿足客戶需求,以獲得客戶認(rèn)證。
目前全球硅片市場處于寡頭壟斷局面。2018年全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)銷售額前五名企業(yè)的市場份額大多數(shù)集中在日本、臺灣、德國、韓國,前五名的全球市場市占率接近90%,市場集中度高。
近年來全球半導(dǎo)體硅片出貨面積穩(wěn)步增長。2018年全球半導(dǎo)體硅片出貨面積達(dá)127.3億平方英寸,同比2017年增長7.79%;銷售金額為113.8億美元,同比2017年增長30.65%,單價每平方英寸0.89美元,較2017年增長21%。
目前12英寸和8英寸硅片是市場主流。2018年全球12英寸硅片需求均值在600-650萬片/月,8英寸均值在550-600萬片/月。12英寸硅片主要被NAND和DRAM需求驅(qū)動,8英寸主要被汽車電子和工業(yè)應(yīng)用對功率半導(dǎo)體需求驅(qū)動,長期來看12英寸和8英寸依然是市場的主流。
國內(nèi)積極布局大硅片生產(chǎn),規(guī)劃產(chǎn)能大。截至2018年年底,根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,8英寸硅片產(chǎn)能已達(dá)139萬片/月,12英寸硅片產(chǎn)能28.5萬片/月。預(yù)計2020年8英寸硅片實際月需求將達(dá)到172.5萬片,2020年12英寸硅片實際需求為340.67萬片/月。為滿足國內(nèi)大硅片的需求,我國正積極布局大硅片的生產(chǎn)。目前公布的大硅片項目已超過20個,預(yù)計總投資金額超過1400億,到2023年12英寸硅片總規(guī)劃產(chǎn)能合計超過650萬片。
從國內(nèi)硅片生產(chǎn)商來看,目前國內(nèi)硅片生產(chǎn)商主要有上海新昇、中環(huán)股份、金瑞泓等企業(yè)。上海新昇12英寸硅片產(chǎn)品已經(jīng)通過華力微和中芯國際的認(rèn)證,目前處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。
半導(dǎo)體用硅片國產(chǎn)替代正當(dāng)時
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2018年我國半導(dǎo)體市場規(guī)模約1550億美元,全球市占率15.3%,高于2013年的12.6%,預(yù)期2023年這一比率將進(jìn)一步提升至20.5%,西風(fēng)東漸,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移,國產(chǎn)硅片崛起正當(dāng)時。
一般來說,硅片尺寸越大,單個硅片產(chǎn)出的芯片數(shù)量越多,能有效降低硅片損耗,攤薄硅片成本,但尺寸越大制造難度也越高。8、12英寸是當(dāng)前市場主流硅片尺寸,占據(jù)了硅片市場90%以上的市場份額。
供給方面:目前,我國僅中環(huán)股份和上海新昇等少數(shù)幾家企業(yè)實現(xiàn)了8英寸硅片的量產(chǎn),8英寸硅片約80%依賴進(jìn)口,12英寸硅片則基本全部依靠進(jìn)口。
需求方面:晶圓廠是半導(dǎo)體硅片的直接使用者。近幾年,我國晶圓廠產(chǎn)能增長迅猛,截至2018年7月,國內(nèi)在建及擬建8英寸晶圓廠對應(yīng)產(chǎn)能合計為54.7萬片/月,12英寸晶圓廠對應(yīng)產(chǎn)能合計為108.5萬片/月,供需嚴(yán)重失衡,亟需國產(chǎn)大硅片來破局。
2017年,中環(huán)股份順利實現(xiàn)大直徑區(qū)熔硅單晶技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,是國內(nèi)第一家能夠批量提供8英寸區(qū)熔硅拋光片的公司,順利實現(xiàn)了8英寸硅片的國產(chǎn)替代。當(dāng)前公司已經(jīng)形成了每月8萬片6英寸硅片和5萬片8英寸硅片的產(chǎn)能,半導(dǎo)體材料營收節(jié)節(jié)攀高。
產(chǎn)能布局上,中環(huán)股份的半導(dǎo)體產(chǎn)能集中在內(nèi)蒙古、天津和江蘇三地。據(jù)其半年報(2019年)介紹,今年上半年,天津工廠的8英寸硅片擴(kuò)產(chǎn)項目已實現(xiàn)設(shè)計產(chǎn)能,12英寸的試驗線項目也于2月開始產(chǎn)出。江蘇宜興工廠的1條8英寸產(chǎn)線將于下半年投產(chǎn),12英寸產(chǎn)線將于明年1季度投產(chǎn),隨著在建產(chǎn)能相繼投產(chǎn),公司半導(dǎo)體材料營收也將快速增長。