半導(dǎo)體是電子產(chǎn)品的核心,是信息產(chǎn)業(yè)的基石,亦被稱為現(xiàn)代工業(yè)的“糧食”。半導(dǎo)體國產(chǎn)化關(guān)乎中國信息安全、工業(yè)崛起,將是未來10年的重中之重!
未來,我們將用近20篇文章歷數(shù)半導(dǎo)體行業(yè)的每一個細(xì)分領(lǐng)域的競爭格局,希望從每一個細(xì)分賽道中能夠遴選出2-3個最有希望實現(xiàn)國產(chǎn)化的龍頭公司。
據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù):硅片在半導(dǎo)體各材料價值中占比高達(dá)33%,是八大半導(dǎo)體核心材料中的核心。
1.產(chǎn)業(yè)鏈硅片是產(chǎn)業(yè)鏈的起點,是整個產(chǎn)業(yè)的最上游。據(jù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),全球95%以上的半導(dǎo)體芯片和器件都是用硅片作為基底功能材料生產(chǎn)出來的。
硅片的應(yīng)用貫穿在整個芯片制造的前道(IC制造)和后道(封裝測試)工藝當(dāng)中。如果沒有了硅片,整個半導(dǎo)體行業(yè)就如同無源之水。
2.競爭關(guān)鍵詞1.技術(shù)壁壘高;
作為半導(dǎo)體的基礎(chǔ)襯底,硅片的質(zhì)量要求和制作技術(shù)難度極高,必須具備高標(biāo)準(zhǔn)的純凈度(純度要求:99.999999999%,11個9以上);硅片表面高度落差需小于1納米,微顆粒小于1納米,雜質(zhì)含量需小于百億分之一,其要求何至于苛刻。更重要的是,隨著制程的推進(jìn),對芯片缺陷密度、缺陷尺寸的容忍度不斷降低,未來質(zhì)量要求將會更趨嚴(yán)格。
總之,硅片的質(zhì)量會直接影響制作完成芯片的質(zhì)量和良品率。
(資料來源:SUMCO)
2.客戶黏性高;
為了保證芯片的質(zhì)量,硅片廠商需要經(jīng)過晶圓制造商嚴(yán)格而且長時間的質(zhì)量認(rèn)證周期,一旦通過驗證,雙方就會形成長期、穩(wěn)定的合作關(guān)系。
毫無疑問,技術(shù)壁壘和下游客戶黏性就是硅片廠商最大的護(hù)城河,但對于志在尋求突破的“新人”而言,簡直就是“天塹”!
3.硅片向大尺寸迭代;
硅片的常用尺寸包括4、6、8、12英寸。目前,在半導(dǎo)體的應(yīng)用上,主流的主要是8英寸和12英寸大硅片。
硅片的尺寸越大,可制造芯片的數(shù)量就越多,從而使得單個芯片的成本就越低。因此目前全球的先進(jìn)制程均采用的是12英寸大硅片。18英寸就是下一個技術(shù)節(jié)點。
但隨著硅片尺寸的加大,其工藝難度和技術(shù)障礙就會越高,生產(chǎn)硅片的成本就越高。在18英寸大硅片的研發(fā)上,以英特爾、臺積電為首的研發(fā)專案雖然取得了一定進(jìn)展,但都因不具備量產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,最終選擇了擱置。
未來的5年時間,我們的目標(biāo)依然是主攻12英寸的量產(chǎn)。
3.全球競爭格局由于硅片生產(chǎn)的高技術(shù)壁壘,長時間客戶質(zhì)量驗證之后形成的穩(wěn)定合作關(guān)系,導(dǎo)致全球大硅片的行業(yè)集中度高,形成了寡頭壟斷的格局。
據(jù)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),在12英寸硅片領(lǐng)域,全球前五大廠商包括:日本信越半導(dǎo)體(30%)、日本勝高科技(26%)、中國臺灣的環(huán)球晶圓(17%)、德國Siltronic(11%)、韓國的SK(10.6%)共占市場份額95%,僅日本兩大硅片巨頭就占據(jù)了半壁江山(56%)!
4.國內(nèi)競爭格局國內(nèi)硅片制造商主要為三類,及主流8英寸、12英寸產(chǎn)能深度解讀;
1.本土制造商:
上海硅產(chǎn)業(yè)、有研半導(dǎo)體材料、金瑞泓科技、超硅半導(dǎo)體;
上海硅產(chǎn)業(yè):8英寸24萬片/月、12英寸10萬片/月;已經(jīng)供貨給華微電子、長江存儲;國內(nèi)12英寸大硅片引領(lǐng)者;規(guī)劃產(chǎn)能:8英寸為36萬片/月,12英寸為60萬片/月。旗下子公司:上海新晟、新傲科技、OKMETIC。
有研半導(dǎo)體:項目在建中,預(yù)計年底投產(chǎn)6英寸、8英寸硅片;12英寸硅片產(chǎn)能預(yù)計在22年才能釋放。
金瑞泓科技:在建中,只有8英寸,預(yù)計年底產(chǎn)能15萬片/月。
2.其他行業(yè)切入硅片:
中環(huán)股份(光伏行業(yè));
8英寸產(chǎn)能35萬片/月,預(yù)計年底有望成為國內(nèi)第二家實現(xiàn)12英寸大硅片供貨的廠商,產(chǎn)能預(yù)計10萬片/月。
3.外資或臺灣投資:
江蘇中辰(中國臺灣環(huán)球投資)、上海合晶(中國臺灣合晶投資)、寧夏銀和(日本FerroTec投資)。
總結(jié):大多企業(yè)目前僅以6-8英寸量產(chǎn)為主,目前只有上海硅產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了12英寸量產(chǎn),且以穩(wěn)定供貨。未來2年國內(nèi)8寸/12寸硅晶囿廠產(chǎn)能將大幅提升,預(yù)計到2021年8寸硅晶片自給率可以達(dá)到90%,12寸硅片自給率可以超過50%。
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