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全球硅片产业变迁的下一站是中国?

作者:时间:2019-02-15来源:凤凰科技收藏

  半导体市场供需缺口明显,全球大供给出现严重短缺。根据ICInsights对全球晶圆产能和产能的统计,2014年以来全球硅片市场存在供不应求的现象,且供需缺口逐年增加。根据晶圆厂和硅片厂的产能计算,2017年全球6-12英寸硅片的供需缺口总计为133万片/月,考虑到多数12英寸硅片产线仍在建设中,全球大硅片的供给端缺口将更为显著。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201902/397600.htm

  3.3硅片价格上升通道延续

  硅片市场供需缺口的不断扩大,助推半导体硅片价格持续上涨。进入2017年以来,存储器芯片及CPU/GPU等逻辑芯片市场快速增长,12英寸晶圆需求激增,由于多数12英寸硅片产线的达产进度相对缓慢,导致12英寸硅片出现严重短缺。8英寸方面,指纹识别芯片和摄像头芯片的需求大幅增长,并且物联网应用也多集中在8英寸晶圆,而全球主要硅片厂商目前没有8英寸产线大规模扩建的计划,使得8英寸硅片产能吃紧。根据2017年晶圆代工厂商与日本信越化学和SUMCO签订的硅片供应合约来看,12英寸硅片签约价已从去年的每片75美元上涨到120美元,2018年硅片龙头企业采取逐季度报价的方式,据SUMCO公司预测今年12英寸硅片价格仍将增长20%以上。

  根据SEMI数据,半导体硅片价格在2008年受金融危机影响,价格呈断崖式下跌,在2016年达到近十年以来的低谷。从16年开始半导体硅片价格步入复苏通道,且上涨势头强劲,从2016Q1的0.66美元/平方英寸逐渐上涨至2018年Q1的0.86美元/平方英寸。由于半导硅片企业在上一个行业低谷中纷纷减产,而新产线的达成一般至少要两年时间,短期内半导体硅片产能无法快速提升。芯片企业选择接受逐渐上涨的硅片价格而避免缺少原材料带来的机会成本。因此,目前的半导体硅片市场还处于紧平衡状态,半导体硅片进一步涨价的趋势将延续。

  四、中国硅片产业迎来发展新机遇

  4.1硅片产业战略地位

  从全球半导体晶圆相关原材料市场结构来看,硅片作为最主要的晶圆原材料占据了35%的比例。硅片的产品质量几乎决定了后续晶圆生产的。同时,由于硅片产业的建立需要重新设计和制造相应的设备,因此巨大的资本开支和高端技术人才的引进至关重要。企业需要在投资回报率曲线抬头以前沉淀大量资金和人才投资,因此寻找合适的时机进入市场变得尤为关键。

  随着中芯国际和华虹宏力在晶圆代工端的突围,中国大陆晶圆企业2016年市场份额达到7%。根据SEMI公布的数据,全球将于2017-2020年间投产62座半导体晶圆厂,其中26座设于中国大陆,占总数的42%。这些建于中国的晶圆厂将在19-20年募集达产,届时中国大陆晶圆代工能力有望达到全球的30%。这意味着中国大陆硅片产能与晶圆产能严重不匹配,自给率有大幅提升空间。

  4.2中国硅片企业发展进程

  目前国内半导体硅片市场的发展相较世界先进水平尚存在明显差距,大陆硅片企业的产品线主要以6英寸以下为主。8英寸产线目前实现量产的企业包括浙江金瑞泓、北京有研半导体以及昆山中辰(环球晶圆的大陆子公司)少数几家,合计产能约27万片/月,远远不能满足国内晶圆厂的硅片材料需求;而12英寸产线目前仍在建设和规划中,尚不具备大规模量产的能力。

  国内硅片市场的竞争格局大致分为三个梯队:金瑞泓和有研新材为首的本土厂商、江苏中辰和上海合晶为主的合资企业以及中环和京东方等转型切入半导体硅片产业的公司。

  浙江金瑞泓成立于2000年,在国内本土企业中拥有最完善的产业链,能够生产单晶硅锭、研磨片、抛光片、外延片等一系列半导体硅片产品。2009年公司实现8英寸抛光片和外延片的量产,成为国内首家掌握8英寸硅片技术的公司。目前公司产品已进入中芯国际、华虹、士兰微等国内一线晶圆厂的供应链。2017年5月,金瑞泓牵头承担的国家重大科技专项“8英寸硅片研发与产业化及12英寸硅片关键技术研究”项目顺利通过专家组验收,已掌握12英寸硅片生产工艺,并于9月份正式启动了12英寸硅片15万片/月产能的工程建设。

  北京有研半导体成立于2001年,是央企北京有色金属研究总院的全资子公司,常年承担国家半导体材料领域的科研重任。目前公司主要产品包括5-12英寸硅片、5-8英寸外延片、3-6英寸区熔片等,产品远销美国、日本、韩国、台湾等多个国家和地区。公司已从单一的研究机构转向大型生产性实体,代表了国内硅片技术的前沿,同时也在海外市场扩大生产规模,提升了国际影响力。目前公司已建成一条年产12万片的12英寸抛光片试验线和一条年产6万片的的12英寸外延片试验线。

  上海新昇半导体成立于2014年,由上海硅产业投资有限公司、上海新阳、兴森科技和上海皓芯投资管理有限公司合资成立。公司成立初期就开始布局12英寸硅片产线,目前一期工程在建设中,产品目标为适用于40-28nm制程的抛光片、退火片外延片以及SOI硅片等。公司在2016年已成功拉制出长约15米的12英寸单晶硅棒,随着产线建设的逐步进行,有望实现国内12英寸硅片成功量产的突破。

  除了上述多年从事半导体业务的硅片企业,近年来半导体行业的持续景气同样吸引了其他行业龙头的目光。国内光伏龙头企业中环股份开始进军半导体大硅片业务,2017年10月中环股份与无锡政府、晶盛机电公司共同组建中环领先半导体材料有限公司,投资总额约30亿美元,将在无锡建设半导体大硅片产线。中环股份还在天津开展了30万片/月的8英寸和2万片/月的12英寸产线建设,意在半导体硅片市场实现弯道超车。除此之外,国内电子行业巨头京东方于2017年12月宣布在西安签约投资100亿元,打造半导体硅片基地,强势切入半导体材料领域。

  近年来,国际硅片龙头企业纷纷开始在中国大陆投资建厂。最早进行合资建厂的是台湾环球晶圆的母公司SAS于1999年在江苏昆山成立的中辰硅晶公司,担负其6-8英寸硅片的生产任务,2016年的营业收入达到19.3亿新台币。此外,台湾硅片企业合晶公司在郑州新建8-12英寸硅片厂,规划产能各位20万片/月,目前8英寸产线已经启动。

  日本企业Ferrotec于2016年成立了宁夏银和半导体材料有限公司,计划投资建设35万片/月的8英寸产线和20万片/月的12英寸产线,一期工程已于2018年3月启动。合资企业具有成熟的技术工艺和管理经验,其在大陆新建的硅片厂都属于8-12英寸的大硅片产线,其雄厚的资金和技术在给国内厂商施加巨大竞争压力的同时,也为国内硅片市场带来了发展动力。

  根据国内8英寸和12英寸晶圆厂的投资建设情况,按照平均3年的建设期测算晶圆厂达产进度,从而得到国内硅片市场的需求量。再根据国内硅片厂的产线建设进度和计划,我们分别对未来8英寸和12英寸硅片的供给端进行了测算。2018-2020年国内8英寸硅片供给将持续增长,但仍然存在供需缺口。而12英寸硅片的供需缺口则更大,国内的12英寸硅片产线多在计划和建设中,相应的供给端几乎为零,短期内还需要通过进口解决缺口问题。因此,在供需不平衡的刺激下,中国硅片企业将迎来新机遇,未来3年将成为国内硅片产业投资高峰期,这带来对晶体生长和硅片加工设备的需求大幅提升。

  行业动态数据跟踪

  根据工程机械协会的数据显示,2018年5月挖机销量19313台,同比增长71.35%;其中国内销量水平17780台,同比增长69.6%;出口销量1523台,同比增长95.3%。2018年1-5月挖机开机小时数为589小时,同比下滑5.60%。

  根据工程机械协会的数据显示,4月汽车起重机销量3028台,同比增长77.80%;1-5月累计销量13427台,同比增长82.68%。2018年5月*车销量59413台,同比增长46.29%;1-5月累计销量256046台,同比增长28.30%。

  根据国家统计局数据,2018年5月石油与天然气开采业固定投资完成额757.77亿元,同比增长5.10%;根据贝克休斯的披露,截止2018年5月25日,北美石油钻机活跃数量报859台,较上周增加15台。

  2018年5月份金属集装箱产量为1086.4万立方米,同比增长27.72%。2018年5月工业机器人产量13659台,同比增长35.82%;1-5月累计60071台,同比增长35.42%。


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关键词: 硅片 DRAM

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