2022年半導(dǎo)體硅片行業(yè)市場份額及供需情況分析

1、2022年半導(dǎo)體硅片行業(yè)市場份額及供需情況分析1. 國內(nèi)半導(dǎo)體硅片公司市場份額極低，輕摻硅片亟待補(bǔ)強(qiáng)硅片根據(jù)摻雜程度不同可分為輕摻硅片和重?fù)焦杵?。從多?硅到單晶硅片的制造過程中會加入摻雜元素來改變硅片的導(dǎo)電能 力，摻雜元素的摻入量越大，硅片的電阻率越低，根據(jù)摻雜程度 不同分為輕摻硅片和重?fù)焦杵?。輕摻硅片一般用于邏輯等超大規(guī) 模集成電路，重?fù)焦杵饕米魍庋悠囊r底應(yīng)用在功率器件等 領(lǐng)域。從全球市場 8 英寸硅片總需求上看，輕摻硅片約占全部需 求的 70%；在 12 英寸硅片總需求中，輕摻硅片占比幾近 100%。輕摻硅片工藝難點(diǎn)源于對缺陷率的嚴(yán)格控制。重?fù)焦杵c輕 摻硅片工藝不同，重?fù)焦杵柙?/p>

2、重?fù)絾尉Ч璨牧现瞥傻囊r底片上 生長一層幾十微米到一百多微米不等的外延層，因?yàn)橛型庋訉樱?所以重?fù)絾尉w對缺陷要求較低；而輕摻硅片沒有外延層，因此 對輕摻硅晶體材料的原生缺陷要求很高。國內(nèi)硅片技術(shù)相對落 后，規(guī)?；a(chǎn)品主要為重?fù)降妥璁a(chǎn)品，用于厚膜外延片底板及之 后的亞微米級制程芯片的生產(chǎn)，輕摻硅片產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口。國內(nèi)半導(dǎo)體硅片市場規(guī)?？焖偬嵘?。半導(dǎo)體晶圓制造材料占 半導(dǎo)體材料市場比重達(dá) 63%，其中半導(dǎo)體硅材料為晶圓制造材料 主要組成部分，占比約 35%。全球半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模穩(wěn)中有升， 2018 年同比增長 31%達(dá)到 114 億美元，2019-2020 年穩(wěn)定在 112 億美元。據(jù) SEM

3、I 最新數(shù)據(jù)，2021 年全球半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模達(dá) 126.2 億美元，同比增長 13%。伴隨第三次半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢， 國內(nèi)半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈得到快速發(fā)展，國內(nèi)半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模步 入了飛躍式發(fā)展階段，2018年至 2020年，國內(nèi)半導(dǎo)體硅片市場規(guī) 模從 9.92 億美元上升至 13.35 億美元，CAGR 為 16.01%。全球半導(dǎo)體硅片市場集中度很高，CR5 接近 90%。2020 年全 球排名前五的半導(dǎo)體硅片廠商分別為日本信越化學(xué)、日本 SUMCO、 中國臺灣環(huán)球晶圓、德國 Siltronic、韓國 SK Siltron。由于半導(dǎo)體 硅片行業(yè)具有技術(shù)難度高、研發(fā)周期長、資金投入大、客戶認(rèn)證

4、 周期長等特點(diǎn)，境外硅片龍頭占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢， 300mm 硅片早就進(jìn) 入量產(chǎn)商業(yè)化階段，而國內(nèi) 300mm 硅片才剛剛起步。圖：半導(dǎo)體硅片市場格局2. 供需錯配延續(xù)硅片漲價趨勢， 8/12 英寸硅片將長期共存全球半導(dǎo)體硅片出貨面積持續(xù)增長，8/12 英寸成為最主流尺 寸。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，2021 年全球半導(dǎo)體硅片出貨面積將創(chuàng)下新高， 超 140億平方英寸，同比增長 14.2%；2022-2024年，半導(dǎo)體硅片 出貨量有望繼續(xù)逐年持續(xù)創(chuàng)下新高，出貨面積有望達(dá) 149/156/160 億平方英寸。從出貨面積結(jié)構(gòu)來看，8 英寸份額占比逐步提升并趨 于穩(wěn)定，維持在25%-27%；12英寸硅片份額占比

5、持續(xù)提升，2020 年市場份額已提升至 68.08%，成為半導(dǎo)體硅片市場最主流的產(chǎn)品， 預(yù)計到 2022 年市場份額將接近 70%。工藝成熟度和成本優(yōu)勢決定 8 英寸硅片將長期與 12 英寸硅片 共存。大尺寸化趨勢推動 12 英寸硅片份額不斷提升，根據(jù) SUMCO 發(fā)布的全球 12 英寸晶圓需求預(yù)測數(shù)據(jù)，2021 年全球 12 英寸晶圓需求將達(dá)到 720 萬片/月，到 2025 年將達(dá)到 910 萬片/月， 其中需求占比最大的終端應(yīng)用為智能手機(jī)，其次為數(shù)據(jù)中心、PC/ 平板電腦、汽車，數(shù)據(jù)中心和汽車對 12 英寸晶圓的需求增長最為 快速。8 英寸硅片在高精度模擬電路、高壓功率芯片、射頻前端芯

6、片、嵌入式存儲器、CMOS 圖像傳感器、高壓 MOS 等特色芯片產(chǎn) 品上制造工藝更加成熟，同時 8 英寸產(chǎn)線大都折舊完畢帶來顯著的 成本優(yōu)勢，加上汽車電子、工業(yè)電子等應(yīng)用端需求驅(qū)動，8 英寸硅 片需求長期存在。綜合來講，8 英寸和 12 英寸硅片會長期共存， 在各自的特定領(lǐng)域有不可替代的優(yōu)勢。行業(yè)高景氣度刺激晶圓廠積極擴(kuò)產(chǎn)，硅片迎來量價齊升趨勢。 受益于終端需求拉動，國內(nèi)外晶圓廠紛紛在積極擴(kuò)廠，而硅片作 為晶圓廠最重要的原材料，迎來需求的快速提升。面對晶圓廠的 產(chǎn)能需求，硅片大廠都在擴(kuò)產(chǎn)，但擴(kuò)產(chǎn)速度與市場需求增速相比 較為緩慢，且擴(kuò)產(chǎn)主要集中于 12 英寸硅片。據(jù) SUMCO 表示，其 12

7、英寸硅片產(chǎn)能(包括新廠的新增產(chǎn)能)的長期合約已簽約到 2026 財年，8 英寸硅片需求預(yù)計也會繼續(xù)加強(qiáng)。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體 硅片價格從 2016 年 0.67 美元/平方英寸增長至 2019 年的 0.95 美 元/平方英寸，2020 年價格 0.90 美元/平方英寸?？紤]目前硅片供 需錯配的情況，硅片價格有望持續(xù)上漲。圖：半導(dǎo)體硅片平均價格3. 8英寸輕摻低缺陷硅片進(jìn)展順利，深厚研發(fā)實(shí)力支撐長期發(fā)展對標(biāo)信越化學(xué)，神工股份基于大直徑單晶硅材料拉晶工藝積 累，募投布局高技術(shù)門檻的8英寸輕摻低缺陷拋光片項目。大直徑 單晶硅材料與 8 英寸半導(dǎo)體級單晶硅材料雖然應(yīng)用領(lǐng)域不同，對具體技術(shù)參數(shù)指

8、標(biāo)的要求不同，但兩者在生產(chǎn)工藝方面存在共通性， 重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域均涵蓋了固液共存界面控制技術(shù)、電阻率精準(zhǔn)控制 技術(shù)、引晶技術(shù)等。相比大直徑單晶硅材料，8 英寸半導(dǎo)體級單晶 硅材料對晶體原生微缺陷率、面內(nèi)電阻率均勻率、表面異物數(shù)量 等多項指標(biāo)要求更加嚴(yán)格。神工股份募投建設(shè) 8 英寸輕摻低缺陷拋 光片項目，項目達(dá)產(chǎn)預(yù)計實(shí)現(xiàn)年產(chǎn) 180 萬片 8 英寸半導(dǎo)體級硅單 晶拋光片以及 36 萬片半導(dǎo)體 級硅單晶陪片的產(chǎn)能規(guī)模。立足晶體生長技術(shù)起點(diǎn)，研發(fā)突破硅片加工核心技術(shù)。硅片 生產(chǎn)整體可分為三大工序：晶體生長、硅片加工前道（切、磨） 和硅片加工后道（拋光、清洗）。目前公司在晶體生長環(huán)節(jié)的生產(chǎn) 工藝基本成熟，

9、研發(fā)掌握晶體生長穩(wěn)態(tài)化控制技術(shù)、低缺陷單晶 生長技術(shù)等，良率水平向國際一流硅片生產(chǎn)商看齊；在硅片加工 前道和后道環(huán)節(jié)，公司通過持續(xù)研發(fā)，已掌握高良率切片技術(shù)、 高效化學(xué)腐蝕及清洗技術(shù)、超平整度研磨拋光技術(shù)、硅片檢測評 價技術(shù)、硅片表面微觀線性損傷控制技術(shù)、低酸量硅片表面清洗 技術(shù)、線切割過程中硅片翹曲度的穩(wěn)定性控制技術(shù)等核心技術(shù)。8 英寸輕摻低缺陷拋光片項目進(jìn)展順利，核心技術(shù)團(tuán)隊助力公 司成為國產(chǎn)輕摻硅片優(yōu)勢供應(yīng)商。公司 2021 年初打通硅片產(chǎn)線， 上半年已完成第一階段月產(chǎn)能 5 萬片的設(shè)備安裝調(diào)試工作，目前按 計劃以每月 8000 片的規(guī)模進(jìn)行生產(chǎn)，以持續(xù)優(yōu)化工藝，產(chǎn)品已進(jìn) 入客戶認(rèn)證流程，進(jìn)展順利。國內(nèi)輕摻硅片發(fā)展較重?fù)焦杵^慢， 公司憑借具備豐富的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的核心團(tuán)隊有望成為國內(nèi)輕摻 硅片優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商。公司核心技術(shù)團(tuán)隊在日本有 20 年以上的輕摻低 缺陷硅片生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并且 8 英寸、12 英寸硅片的制造技術(shù)與 20 年 前差別不是很大，公司核心技術(shù)人員對其整體的成本控制、良率 提升及研發(fā)技術(shù)路線都有著