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晶圓價格向下,國產(chǎn)替代向上

2023/02/18
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市場萎縮、砍單浪潮下,晶圓價格“蚌埠住了”。

2月15日,有晶圓代工行業(yè)人士表示,近期客戶砍單導致產(chǎn)能利用率大跌,晶圓價格逐漸從過去的“水漲船高”轉(zhuǎn)變?yōu)橐宦纷叩?。其實在月初,晶圓價格已傳出“警告”,維持了三年漲幅后有了下跌趨勢。廠商表示,晶圓積壓,需要時間消化。德國硅晶圓制造商Siltronic表示,目前客戶對硅晶圓的需求仍然強勁,但終端市場的放緩可能會拖累2023年業(yè)績。

圖源:芯八哥

晶圓或是硅片,作為芯片制造的最基礎原材料,是芯片的核心源頭。通常晶圓價格也能一定程度的反映出半導體行業(yè)的整體走向。根據(jù)證券公司的研報分析,全球晶圓產(chǎn)業(yè)往往會落后芯片趨勢一年左右,這也意味著,一年前半導體產(chǎn)業(yè)的低迷情況終于傳遍全產(chǎn)業(yè)鏈,從晶圓到產(chǎn)品無一幸免。然而有意思的點在于,目前價格表現(xiàn)最疲軟的是6英寸晶圓,8英寸與12英寸僅表現(xiàn)為延遲拉貨。有媒體分析,6英寸晶圓現(xiàn)貨價約下跌個位數(shù)百分比;8英寸晶圓現(xiàn)貨價微幅下跌,也有因為持續(xù)供不應求而小漲的趨勢,平均而言變化不大;12英寸硅晶圓現(xiàn)貨報價相對最穩(wěn),但廠商表示已有客戶要求降價。

連漲三年的晶圓市場,怎么了?

 

晶圓降價的原因

商品降價,離不開兩種原因,供需關(guān)系以及上游價格變化。目前來看,供需失衡是晶圓價格波動的最重要原因。

需求降低:有晶圓廠商表示,2022年第四季度受到消費電子市場的萎縮,芯片制造客戶的產(chǎn)能受到了明顯影響。更重要的是,經(jīng)歷過前兩年的芯片緊缺危機,下游廠商在晶圓庫存上發(fā)力過猛,不少芯片廠商表示自己的晶圓庫存高達五六個月左右,它們都表示不會再囤積更多。

供給過剩:2021年前后,“缺芯”這個詞還籠罩在整條半導體產(chǎn)業(yè)鏈上,這種情況下,擴產(chǎn)成為破解的最優(yōu)途徑。據(jù)2021年數(shù)據(jù),當年半導體設備開支同比增長39%,與此同時,晶圓大廠SUMCO、德國創(chuàng)世也宣布擴產(chǎn)計劃,不過擴產(chǎn)也并不是立即增加產(chǎn)能,而是需要逐漸搭建產(chǎn)線,配備工人,調(diào)整流水線等,廠商們給出的量產(chǎn)時間點都瞄準一個時間點——2023年。彼時的研報大多給出“預計未來2年晶圓供不應求現(xiàn)象將加劇”,很明顯,業(yè)內(nèi)專家也沒能預見如今消費市場萎縮的現(xiàn)狀,跌價也是理所當然。

此外,一位來自中國有色金屬工業(yè)協(xié)會的專家表示,晶圓價格大幅下跌原因還在于硅料降價。根據(jù)PV InfoLin數(shù)據(jù),最上游的多晶硅致密料的價格已經(jīng)降到190元/kg,兩周跌去20%,而2022年最高時,多晶硅料價格達到330元/kg。

盡管最近新能源汽車市場的火爆挽救了一部分消費電子低迷導致的芯片需求降低,但在供需失衡與上游原材料降價兩者疊加之下,晶圓終于結(jié)束了連續(xù)多年的漲價勢頭。

 

12英寸向上,6英寸向下

從市場反饋來看,晶圓下跌趨勢是從小尺寸蔓延至大尺寸的。為什么12英寸晶圓價格堅挺,6英寸卻暴跌?

回答這個問題前,我們對比一下兩種尺寸晶圓的區(qū)別。僅從數(shù)字描述12寸與6寸的尺寸不是很直觀。記者找到6英寸與12英寸晶圓的實拍圖進行對比,可以發(fā)現(xiàn)其實它們的大小差距真的非常大。

圖源:互聯(lián)網(wǎng)

晶圓面積更大帶來的最大優(yōu)勢就是一次性可以生產(chǎn)的芯片更多了。這意味著單次芯片產(chǎn)量上升,成本也會相應下降。那所有的芯片廠無腦上大尺寸晶圓生產(chǎn)不就行了嗎?為什么還要使用6英寸等小尺寸晶圓?大晶圓雖有優(yōu)勢,但生產(chǎn)大晶圓并不是像攤煎餅一樣,想做多大做多大。

(1)晶圓減薄:12 英寸晶圓比更小的晶圓厚得多,這可能會導致后續(xù)處理步驟出現(xiàn)問題。將晶圓減薄至均勻厚度是確保器件性能一致的關(guān)鍵工藝。

(2)晶圓處理和加工:更大的晶圓需要特殊的處理和加工設備,這可能更昂貴且難以維護。此外,晶圓表面要求非常平整,晶圓平整度要求起伏在100nm以內(nèi),因此晶片尺寸的增加使得控制加工條件變得更加困難,這可能導致成品不一致。

(3)良率:12 英寸晶圓的較大尺寸也增加了缺陷和缺陷的可能性,這需要額外增加更多測試設備與流程,導致較低的良率和較高的生產(chǎn)成本。

(4)成本:由于需要更大、更精密的設備和設施,生產(chǎn) 12 英寸晶圓的資金和運營成本明顯高于生產(chǎn)更小晶圓的資本和運營成本。

盡管存在這些挑戰(zhàn),但12英寸晶圓的使用在半導體行業(yè)中正變得越來越普遍,在市場整體低迷的大環(huán)境下,芯片生產(chǎn)技術(shù)的進步讓6寸與12寸晶圓的差距拉大。

現(xiàn)在我們可以回答為什么6英寸暴跌,原因在于:國產(chǎn)廠商涌入晶圓賽道。

 

國產(chǎn)替代,涌入6英寸

有從業(yè)者表示,目前不同尺寸晶圓的國產(chǎn)化率仍然較低,特別是8英寸及以上。12英寸晶圓僅有少數(shù)企業(yè)有能力試產(chǎn),距離大規(guī)模量產(chǎn)還有一定的時間。前文我們對比了小尺寸與大尺寸晶圓的技術(shù)難度差別,雖然使用大晶圓總體成本更低,但生產(chǎn)門檻卻更高。目前國產(chǎn)替代化浪潮火熱,包括晶圓賽道在內(nèi)的半導體領域涌現(xiàn)出眾多玩家。數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國目前擁有晶圓生產(chǎn)廠商500個,晶圓總產(chǎn)量占全球的98%以上。然而有能力生產(chǎn)12英寸的廠商不到30家。這也是目前晶圓價格跌幅6英寸要遠遠大于12英寸的最重要原因。

技術(shù)積累需要從基礎開始,造大晶圓也要從小開始。宏觀視角看,國產(chǎn)6英寸晶圓的大規(guī)模出現(xiàn),意味著中國半導體產(chǎn)業(yè)的競爭力和實力的大幅提高,也代表著半導體制造企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和市場拓展方面更加自主和獨立。然而從初入到領先,總要經(jīng)歷“努力的陣痛”。有機構(gòu)預測,中國未來五年(2022年~2026年)還將新增25座12寸晶圓廠。到了2026年,中國12寸晶圓廠單月產(chǎn)能將超過276.3萬片,較目前提高165.1%。

總的來說,國產(chǎn)6英寸晶圓大規(guī)模出現(xiàn)導致晶圓價格暴跌,對于整個半導體行業(yè)來說,是一次巨大的沖擊和挑戰(zhàn)。但是,對于消費者和終端用戶而言,這意味著他們將有更多的選擇,更好的價格和更快的技術(shù)進步。

不過樂觀之下,記者又發(fā)現(xiàn)了另一個“可怕”的問題。目前已經(jīng)布局12英寸晶圓生產(chǎn)的企業(yè),很多都將量產(chǎn)時間瞄準了2025年,是不是似曾相識?所以這里預言一個兩年后的半導體新聞頭條——12英寸晶圓價格“血崩”。當然,出現(xiàn)這樣的結(jié)果,有賴于需求側(cè)是否如預期有更大增長,能讓供需得以平衡。

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