一、半導(dǎo)體硅片行業(yè)簡介
半導(dǎo)體硅片是指由硅單晶錠切割而成的薄片,又稱硅晶圓(Silicon Wafer)。通過在半導(dǎo)體硅片上進(jìn)行加工制作,從而形成各種電路元件結(jié)構(gòu),可以使其成為有特定功能的集成電路或分立器件產(chǎn)品。
常見的半導(dǎo)體材料包括硅(Si)、鍺(Ge)等元素半導(dǎo)體及砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)等化合物半導(dǎo)體。相較于鍺,硅的熔點為 1415℃,高于鍺的熔點 937℃,較高的熔點使硅可以廣泛應(yīng)用于高溫加工工藝中;硅的禁帶寬度大于鍺,更適合制作高壓器件。相較于砷化鎵,硅安全無毒、對環(huán)境無害,而砷元素為有毒物質(zhì);并且鍺、砷化鎵均沒有天然的氧化物,在晶圓制造時還需要在表面沉積多層絕緣體,這會導(dǎo)致下游晶圓制造的生產(chǎn)步驟增加從而使生產(chǎn)成本提高。
半導(dǎo)體硅晶圓是制造硅半導(dǎo)體產(chǎn)品的基礎(chǔ),可根據(jù)不同參數(shù)進(jìn)行分類。根據(jù)尺寸(直徑)不同,半導(dǎo)體硅片可分為2英寸(50mm)、3英寸(75mm)、4英寸(100mm)、5英寸(125mm)、6英寸(150mm)、8英寸(200mm)、12英寸(300mm),在摩爾定律影響下,半導(dǎo)體硅片正在不斷向大尺寸的方向發(fā)展,目前8英寸和12英寸是主流產(chǎn)品,合計出貨面積占比超過90%。
二、全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
半導(dǎo)體硅片市場具有一定的周期性,由于受到2020年全球“缺芯潮”的影響,以及人工智能(AI)、高性能計算(HPC)、5G、新能源汽車和工業(yè)應(yīng)用的需求增加使得全球?qū)π酒男枨蟛粩嗵嵘?,對半?dǎo)體硅片的需求也隨之增長,2022年后受全球整體產(chǎn)能釋放與市場需求疲軟的影響,下游芯片行業(yè)出現(xiàn)庫存過剩的情況,2023年半導(dǎo)體硅片行業(yè)處于周期底部,但隨著行業(yè)庫存逐漸恢復(fù)到正常水平。
全球半導(dǎo)體硅片需求逐漸回暖,預(yù)期2024年下半年恢復(fù)增長。2022年受到半導(dǎo)體行業(yè)高景氣度的影響,全球?qū)Π雽?dǎo)體硅片的需求量大幅增長,200mm和300mm半導(dǎo)體硅片出貨量也迎來歷史新高,其中200mm硅片出貨量約為71000千片/年,300mm硅片出貨量約為93000千片/年。2023年半導(dǎo)體行業(yè)景氣度有所下降,全球市場需求不振,半導(dǎo)體產(chǎn)出大幅降低,導(dǎo)致其上游半導(dǎo)體硅片的需求量也相對減少。展望未來,隨著云服務(wù)、5G通信、AI、IoT等產(chǎn)業(yè)趨勢的快速發(fā)展,全球數(shù)據(jù)流量需求的大幅增長,另一方面,新能源車銷量持續(xù)提升,單車芯片用量提升亦對硅片需求起到正向拉動,半導(dǎo)體硅片需求有望在2024年下半年逐步向好。
圖表:2019-2023年全球半導(dǎo)體硅片出貨面積
三、中國半導(dǎo)體硅片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
國內(nèi)廠商積極擴(kuò)充產(chǎn)能,加速國產(chǎn)替代進(jìn)程。根據(jù)SEMI預(yù)測,2025年全球8英寸硅片需求將達(dá)到700萬片/月,12英寸硅片需求達(dá)到920萬片/月。全球半導(dǎo)體硅片廠商積極擴(kuò)產(chǎn),日本勝高、德國世創(chuàng)等頭部廠商紛紛宣布擴(kuò)產(chǎn)計劃,以滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微為代表的中國半導(dǎo)體硅片企業(yè)同樣積極推進(jìn)新增產(chǎn)能生產(chǎn)線的建設(shè)。根據(jù)KnometaResearch數(shù)據(jù),2024年將有15座300mm晶圓廠上線,其中13座用于生產(chǎn)IC芯片,預(yù)計到2025年會有17座開始投產(chǎn),到2027年處于運(yùn)營狀態(tài)的300毫米晶圓廠數(shù)量將超過230座。盡管目前國際主要半導(dǎo)體硅片企業(yè)均已啟動其擴(kuò)產(chǎn)計劃,但其預(yù)計產(chǎn)能長期來看仍無法完全滿足全球范圍內(nèi)芯片制造企業(yè)對半導(dǎo)體硅片的增量需求,國內(nèi)半導(dǎo)體硅片行業(yè)將迎來快速發(fā)展期。
近年來,中國大陸半導(dǎo)體硅片行業(yè)發(fā)展迅速,國內(nèi)市場規(guī)模增速高于全球市場規(guī)模增速。2022年中國大陸的市場規(guī)模大約達(dá)到138.3億元,市占率進(jìn)一步提升;2023年中國大陸的市場規(guī)模進(jìn)一步提升至164.9億元左右。
圖表:2019-2023年中國半導(dǎo)體硅片行業(yè)市場規(guī)模
半導(dǎo)體硅片制造環(huán)節(jié),我國最常用的大尺寸硅片(8-12英寸)產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口,僅有少數(shù)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn),滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份等廠商均具備8英寸硅片生產(chǎn)能力,并已實現(xiàn)12英寸硅片的批量化生產(chǎn)。
《2024-2029年中國半導(dǎo)體硅片市場調(diào)查分析與發(fā)展趨勢預(yù)測研究報告》由中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫,本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析,重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力,以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài),對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。