大硅片領域,最核心的半導體原材料,幾乎外企壟斷。國產(chǎn)廠商中,滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微(金瑞泓)已經(jīng)上市,奕斯偉、上海超硅、中欣晶圓還在IPO進程中,這五家基本上承載了中國大硅片行業(yè)“全村的希望”。
硅片是芯片制造的第一大原材料,占比為30%。其他原材料包括電子特氣、掩膜版、光刻膠配套試劑、CMP拋光材料、工藝化學品等。
全球半導體硅片行業(yè)是寡頭壟斷的行業(yè),長期以來均被全球前五大硅片廠商壟斷,包括日本的信越化學和SUMCO、中國臺灣環(huán)球晶圓、德國Siltronic和韓國SK Siltron,CR5高達90%。
半導體硅片產(chǎn)業(yè)屬于人才、技術與資金高度密集產(chǎn)業(yè),資本開支大、投資周期長、認證難度高、客戶開拓難,進入壁壘非常高。
特別是客戶的認證壁壘,也是導致行業(yè)壟斷的核心原因:Fab廠對于硅片等各類原材料的質(zhì)量有嚴苛的要求,對供應商的選擇較為謹慎,設有嚴格的認證標準和程序。
鑒于半導體芯片的高精密性,硅片的質(zhì)量直接影響良率,F(xiàn)ab廠對于核心材料半導體硅片供應商的選擇尤其謹慎。通常會要求硅片供應商提供樣品進行試生產(chǎn),這時候僅作為生產(chǎn)測試驗證片。驗證通過后,才會進行小批量試生產(chǎn)量產(chǎn)片,量產(chǎn)片通過內(nèi)部認證后,芯片制造企業(yè)會將產(chǎn)品送至下游客戶處,待客戶認證通過后,才會對硅片供應商進行最終認證,并最后簽訂采購合同。認證程序一般需要的時間較長,通常情況下,半導體級拋光片和外延片的認證周期一般為6-18個月甚至更長。
中國處在國產(chǎn)突破的早期,大部分廠商在產(chǎn)能爬坡和客戶驗證階段,由于無法發(fā)揮規(guī)模效應,大部分大硅片公司都處于虧損甚至負毛利階段。
半導體硅片屬于半導體制造主要材料,其行業(yè)發(fā)展情況與半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況存在較強關聯(lián)。2024年全球半導體硅片整體銷售額約115億美元,同比減少6.5%,出貨量約12,266百萬平方英寸,同比下滑減2.7%,創(chuàng)近年來新低。
硅片是高度定制化產(chǎn)品,不同客戶的同類型產(chǎn)品以及同一客戶的不同產(chǎn)品對應的硅片規(guī)范均不同,并且硅片規(guī)范會隨著客戶的技術升級以及客戶產(chǎn)品的技術進步而發(fā)生變化。
一般來講,300mm硅片對應的是90nm及以下的工藝制程,包括常見的90nm、65nm、55nm、45nm、28nm、16/14nm、10/7nm、5/3nm等;200mm硅片對應的是90nm以上的工藝制程,包括常見的0.13μm、0.15μm、0.18μm、0.25μm等。這是一般來講,當然也有特殊情況,比如前段時間有哥們拿著個8英寸、泛著銀光的鋁互聯(lián)晶圓講5nm工藝,被啟哥貼臉開噴。
(猶豫了半天,還是把上海合晶從列表里剔除了,只保留了5家廠商。勿怪,拋光片不自產(chǎn)的話,容易引起爭議,因為本質(zhì)上也解決不了卡脖子的問題。)