6月11日,上海硅产业集团股份有限公司(沪硅产业)发布公告称,公司拟投资建设集成电路用300mm硅片产能升级项目,预计总投资约132亿元。项目建成后,公司300mm硅片产能将在现有基础上新增60万片/月,达到120万片/月。
沪硅产业表示,此次投资项目将分为太原项目及上海项目两部分进行实施。
其中太原项目实施主体为控股子公司太原晋科硅材料技术有限公司(暂定名,具体以市场监督管理部门核准名称为准),建设拉晶产能60万片/月(含重掺)、切磨抛产能20万片/月(含重掺),预计项目总投资约91亿元。上海项目项目实施主体为全资子公司上海新昇半导体科技有限公司,建设切磨抛产能40万片/月 ,预计项目总投资约41亿元。
今年5月,沪硅产业董事、总裁邱慈云对外表示:“我们目前观察到市场情况有所稳定,尤其是在12寸产品方面,有回升的迹象。8寸产品的回暖还需进一步观察。总体来说,目前客户还处于消化库存阶段。”
业界认为,随着半导体市场自去年第四季起逐渐走出低谷,上游硅片环节也慢慢触底反弹。加上AI强势发展,半导体产业有望在2024年进入周期性上升通道,而硅晶圆则有望从中受益。
全球一季度硅晶圆出货量继续下滑
据半导体行业组织 SEMI 提供的数据,全球一季度半导体用硅晶圆出货量达到 28.34 亿平方英寸(大致相当于 2500 万片 12 英寸晶圆)。这一数据相比 2023 年四季度下滑 5.4%,相比 2023 年一季度下降 12.2%。
硅晶圆是半导体行业的基石,绝大多数半导体产品都基于硅材质的晶圆制造。
SEMI 硅片制造商小组委员会董事长、环球晶圆(GlobalWafers)副总裁兼首席审计师李崇伟表示:集成电路晶圆厂利用率的持续下降和库存调整导致 2024 年第一季度所有尺寸的硅晶圆出货量均出现负增长,其中抛光晶圆出货量的同比降幅略高于 EPI 晶圆出货量。值得注意的是,一些晶圆厂的利用率已在 2023 年第四季度跌至谷底,因为人工智能应用的不断增长推动了数据中心对先进节点逻辑产品和存储器需求的上升。
根据该委员提供的数据,半导体行业的硅晶圆出货面积近六个季度以来整体处于下滑态势,2024 年一季度的出货量相较 2022 年四季度减少超过两成。
主要市场被日本和台湾企业垄断
在降本增效的大趋势下,半导体硅片的直径不断增加。全球范围内,自2008年12英寸半导体硅片的市场份额首次超越8英寸以来,其占比逐年攀升,并逐渐成为市场主流产品。
据SEMI数据,到2022年12英寸硅片的市场份额将接近70%,已经稳固地占据了市场主流地位。
市场格局方面,全球半导体硅片市场的集中度较高,长期以来被日本和中国台湾地区的厂商所垄断。根据相关数据,前五大厂商的市场份额(CR5)约为94%。Omdia的统计显示,2022年全球前五大半导体硅片企业分别为日本信越化学、日本胜高、中国台湾环球晶圆、德国世创和韩国SK。目前全球主要的半导体硅片厂商在晶体生长设备方面主要依赖自主供应。
国内方面来看,目前6英寸、8英寸已取得较高的国产替代率,但12英寸大硅片国产替代率依然处于个位数,随国内扩产增加和自主可靠要求,国内晶圆厂的半导体硅片国产替代需求旺盛。国内半导体硅片厂商主要为沪硅产业、立昂微、中晶科技、神工股份等。
12英寸硅片成为主流,国产替代出现强竞争力
硅片是半导体行业发展的基石,是处于整个产业上游的核心战略原材料,以百亿美元的市场规模支撑着万亿级的终端市场。从需求端来看,近年来,以ChatGPT为代表的AIGC在各行业得到广泛应用,AI PC、AI手机等新形态消费终端持续涌现;汽车“新三化”趋势日渐凸显,新能源汽车产销量快速增长。这些在新兴领域井喷式增长的新需求,无不为半导体向高端化发展注入新动能,带动硅片需求快速提升。
如今,伴随半导体制程的不断发展和制造工艺的快速迭代,12英寸硅片凭借其单位面积产出高、单颗芯片成本低等优势,已成为当之无愧的市场主流。根据调研机构预测,到2026年,全球12英寸硅片需求将超过1100万片/月,年均复合增长率达12.8%,其中国内需求超300万片,占比近30%。广阔的市场空间给大尺寸硅片行业带来了空前的发展机遇;从供给端来看,目前12英寸领域全球前五大海外硅片厂商市占率超过80%,国内硅片制造商发展空间广阔。
在本届上海国际半导体展览展会上,国内12英寸电子级硅片头部企业西安奕斯伟材料科技股份有限公司展出了种类丰富、工艺先进的12英寸大硅片,包括应用于存储芯片的无缺陷轻掺抛光片、应用于逻辑芯片的轻掺外延片、应用于分立器件的N型轻掺低氧抛光片、应用于图像传感器和微器件芯片的重掺外延片等产品,充分展示了企业最新的技术成果与智造能力。
目前,奕斯伟材料在西安拥有两座工厂。第一工厂于2023年6月实现50万片/月产能,出货量位居12英寸电子级硅片领域国内第一;第二工厂于2022年6月启动建设,仅用一年半时间即建成投产,正处于产能爬坡阶段。
近年来,中国大陆半导体硅片行业发展迅速,国内市场规模增速高于全球市场规模增速。2022年中国大陆的市场规模大约达到138.28亿元,市占率进一步提升;2023年中国大陆的市场规模进一步提升至164.85亿元左右。