近幾年來,受惠于5G以及人工智能場景對芯片的需求增長,晶圓代工產業迎來了高光時刻。硅片作為晶圓的重要材料之一,晶圓代工產業的旺盛也帶動了硅片行業的發展。
硅片產業的新周期
在最近的二十年當中,硅片產業經歷過兩次重大變化。下游應用的變化對硅片行業的發展起到了重要的作用。
在第一次變化當中,受到2008年金融危機的影響,全球半導體硅片價格出現了下跌。2010年以后,伴隨著全球經濟的復蘇,硅片價格開始反彈。與此同時,伴隨著技術的成熟,硅片開始向12英寸方向發展,帶動了硅片的出貨量增加。
2014年之后,受益于通信、計算機、消費電子等領域的需求,以及以及人工智能、物聯網等新興產業的崛起,硅片產業又迎來了新一輪的上漲。
2017年伴隨著下游應用場景的升級,硅片的價格也出現了變化——根據當時日經新聞的消息稱,因供需緊繃,2017 年硅晶圓價格較2016年末上漲20%;而SUMCO預估2018年12寸硅晶圓價格有望進一步回升約 20%(2018Q4 價格將較2016Q4高出 40%以上)。但在隨后的2019年中,因半導體行業景氣度下降硅片銷量而出現小幅回落。
而到了2020年以后,在疫情得到了控制之后,5G開始進入到落地階段,手機市場再一次帶起了市場對芯片的需求,到了后半年,汽車芯片開始出現產能緊缺的狀況,在這種形勢之下,硅片也迎來了新一波的增長。
硅片產業的變化
在市場需求發生大變革時,就可能意味著目前的相關行業格局會出現松動甚至變化的情況。
眾所周知,全球主要的半導體硅片供應商包括日本信越化學(Shin-Estu)、日本三菱住友(SUMCO)、德國Siltronic、韓國SK Siltron以及中國臺灣的環球晶圓、合晶科技等公司。具體來看,據IC insights的統計數據,五大硅片供貨商的全球市占率達到了92%,其中日本信越化學市占率27%,日本三菱住友市占率26%,臺灣環球晶圓市占率為17%,德國Silitronic市占率13%,韓國LG Siltron市占率9%。
就在全球芯片制造商都在積極進行建廠擴產的同時,也意味著他們對硅片的需求的有所增加。但硅片進行產能擴張并不是一件容易的事。早就有相關報道稱,硅片新產線的達成一般至少要兩年時間,短期內半導體硅片產能無法快速提升。因此,收購就成為了可以在短時間內迅速擴大產能,擴大品牌影響力的舉措。
去年環球晶圓有意收購Siltronic就是其中一個代表。就本筆交易來看,環球晶圓在當時的新聞稿中就曾指出,公司與Siltronic的結合將打造一個產業領導者,為全球所有半導體客戶提供完整且技術領先的產品線。雙方結合后的事業體將更能互補地有效投資進而擴充產能。
從環球晶圓自身的發展中看,今年第4季以來,車用客戶的訂單需求激增,包括12英寸、8英寸以及6英寸的產能全數滿載,且將一路滿載到明年上半年。據環球晶圓透露,明年下半年到2022年的需求也樂觀看待,尤其是12英寸硅晶圓的部分,明年下半年將轉趨供需吃緊,也預期客戶下長約的情況將增加。同時,據業界消息,環球晶已順利與國內外半導體廠簽訂至少一年以上的新供貨長約,以2021年供貨長約來看,合約價將逐季調漲,全年漲幅約達10%。從他們這一表現上,也能看出硅片產業正處于一個新的增長周期。
但就目前市場情況來看,這筆交易也存在著很大的變數。據此前路透社的熱點透視(Breakingviews)專欄作家Liam Proud指出,環球晶圓收購Siltronic最后一關大概就是德國政府,但是鑒于當前車用芯片都要向臺積電請求,要讓其批準交易可能是更困難的事情。
此外,SK Siltron也曾于2019年簽署了一項協議,即以 4.5 億美元的價格收購杜邦 (DuPont)的碳化硅部門,以增強在先進材料領域的地位。2020 年2月29日完成,SK Siltron已完成對杜邦碳化硅晶圓事業部的收購。從另一方面來看,去年日韓半導體貿易關系也曾出現了裂痕,而韓國半導體所需的材料基本是從日本進口,因此,此舉也被視為韓國針對材料技術的國產化政策的一環。
本土廠商擴展進行時
貿易局勢的變化,為全球半導體產業鏈蒙上了一層陰霾,不僅是韓國半導體產業開始注重半導體材料的發展,我國對這方面也予以了一定的重視。
從中國大陸的硅片市場來看,根據SEMI數據,2016~2018年,中國大陸半導體硅片銷售額從5億美元上升至9.96億美元,年均復合增長率達到41.17%,遠高于同期全球半導體硅片市場的25.75%。但這塊市場并沒有掌握在本土廠商手中,尤其是在強調打造國產化產業鏈的今天,這也就意味著還有很大的空間供國內硅片制造商去發展。
滬硅產業是較早致力于發展硅片產業的本土廠商之一。繼去年上市科創板后,滬硅產業在今年1月又發布了《2021年度向特定對象發行A股股票預案》等公告,宣布正式啟動公司科創板上市后的首次再融資。公告顯示,滬硅產業本次再融資募集資金總額50億元,其中15億將用于“集成電路制造用300mm高端硅片研發與先進制造項目”,20億用于“300mm高端硅基材料研發中試項目”,剩余15億用于補充流動性資金。
在今年一月,滬硅產業子公司新昇半導體的二期項目也在上海臨港正式開工。據第一財經消息,此次開工的新昇半導體二期項目,將建設30萬片集成電路用300mm高端硅片研發與制造生產線。據官網資料介紹,二期30萬片/月產能將于2021年底達成,屆時將會形成產能規模效應。為充分滿足我國集成電路產業對硅襯底材料的迫切需求,解決大硅片的自主可控問題,新昇將立足臨港新片區,實現100萬片/月產能建設最終目標。
去年7月,中環股份新的募資計劃獲得了中國證監會的同意,據公司公告顯示,公司本次擬募集資金總額不超過50億元,扣除發行費用后的凈額擬投資于集成電路用8-12英寸半導體硅片之生產線項目和補充流動資金。具體來看,擬募資中的45億元將用于8-12英寸半導體硅片生產線。該項目由中環股份控股子公司中環領先實施,通過購置生產設備,建設月產75萬片8英寸拋光片和月產15萬片12英寸拋光片生產線,建設期為3年。中環股份表示,本次募投項目的實施,將進一步提升中環股份產品中半導體材料的占比,項目投產后,公司8英寸硅片產能將進一步增加,并實現12英寸硅片的量產。
立昂微電在其2020年第三季度財報中也曾指出,公司的12英寸硅片項目已通過數家客戶的產品驗證,并實現小規模的生產和銷售。目前項目正處于持續擴建過程中,計劃將于2021年12月底前完成月產15萬片的產能建設。
此外,有研半導體公司在山東的“集成電路用大尺寸硅材料規模化生產項目”也于去年落成。據介紹,該項目的落成和通線投產實現了年產6、8英寸硅片456萬片和12-18英寸硅單晶300噸能力,并為后續12英寸硅片的實施奠定了良好基礎,項目將成為北方最大的半導體材料生產基地。另據齊魯報道的消息顯示,該項目的一期已于去年10月量產,二期項目年底前也將開工。
從2020年動工的本土硅片項目中看,12英寸硅片已經成為了國內廠商重點布局的領域。這種現象也被一些業內人士認為國內硅片產業的拐點——2020年之前,國內主要是8英寸晶圓廠為主,隨著大基金的持續投入和地方政府的配套資金支持,12英寸晶圓廠積極擴建,2020年之后將出現12英寸晶圓廠占比大于8英寸晶圓廠的拐點。
結語
作為半導體的重要材料之一,硅片行業的發展受到了產業的重視。同時,隨著5G、物聯網、人工智能、新能源汽車等技術落地,市場對芯片的需求將掀起新一輪的高潮,這也是硅片產業向前發展的動力。而在國產化的需求之下,本土的硅片企業也站在了風口上。
責任編輯:tzh
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