预计 2022 年后中国大陆将成为半导体晶片行业的第二大市场

半导体晶圆产业链的上游企业为中游制造商提供生产所需的各种原材料、设备和电路设计,中游企业负责半导体晶圆的加工制造和封装测试,下游则涉及产品的最终应用。

什么是半导体晶片?

硅片是用于制造硅半导体集成电路的硅晶片,其原材料是硅。高纯度多晶硅溶解后混入硅晶体种子,然后慢慢拉出,形成圆柱形单晶硅晶体。经过研磨、抛光和切片后,硅晶棒就形成了硅晶圆或硅片。

晶圆片

目前,国内晶圆生产线主要以8英寸和12英寸为主。硅材料约占整个半导体市场的 95%,其他材料主要是化合物半导体材料、第二代半导体材料 GaAs 晶圆和第三代半导体材料 SiC、GaN 晶圆。

其中,硅晶圆以逻辑芯片、存储芯片等为主,是应用最广泛的半导体晶圆材料。砷化镓晶片以射频芯片为主,主要应用场景是低电压、高频率;第三代半导体材料以大功率、高频率芯片为主,主要应用场景是大频率、大功率。

威化盒

晶圆继续向大尺寸发展,现在主要是 12 英寸晶圆

半导体晶片的尺寸(以直径计)主要有 50 毫米(2 英寸)、75 毫米(3 英寸)、100 毫米(4 英寸)、150 毫米(6 英寸)、200 毫米(8 英寸)和 300 毫米(12 英寸)等规格。在摩尔定律的影响下,半导体晶圆不断向更大尺寸发展。从具体晶圆尺寸产品结构来看,全球晶圆以12英寸晶圆为主,据SEMI数据显示,2018年全球晶圆出货量中,12英寸晶圆占64%,8英寸晶圆达到26%。值得注意的是,自2011年以来,8英寸半导体硅片的市场份额一直维持在25-27%之间。

目前,随着 DRAM 和 NAND 闪存等技术的升级,对 12 英寸晶圆的需求急剧增加。6 英寸及以下规格的硅片主要用于普通消费电子元件领域。8 英寸硅片主要用于集成电路、芯片和工业电子元件领域。目前,全球硅片以 12 英寸硅片为主,占 60% 以上。

全球晶圆产业产销形势总体保持稳定

受终端半导体市场需求上升趋势影响,半导体晶圆制造产能也随之增加,据IC Insight数据显示,2018年全球晶圆产能为1945万片/月,预计到2022年全球晶圆产能将上升至2391万片/月,较2018年增加2293%,年复合增长率为53%。

据IC Insight统计,2018年中国晶圆产能为243万片/月(相当于8英寸晶圆),中国大陆晶圆产能占全球晶圆产能的12.5%。根据IC Insight对未来产能扩张的预测,随着半导体制造硅片产能不断向中国转移,2022年中国大陆晶圆厂产能将达到410万片/月,占全球产能的17.15%。2018-2022 年中国硅片产能 CAGR 为 14%,远高于全球产能 CAGR 5.3%。

全球晶圆产业有望在 2022 年后反弹

2018 年全球半导体晶圆出货量创下 127.32 亿平方英寸的历史新高,2019 年从高点 118.1 亿平方英寸下滑,同比减少 7.2%,主要原因是存储器市场疲软和库存调整。2020年第二季度全球晶圆出货量为31.50亿平方英寸,同比增长6%。虽然受疫情等因素影响,短期前景仍不明朗,但第二季度全球晶圆出货量仍有所加快,2020 年上半年的出货量也好于去年同期。

硅晶圆价格继续回升--中国市场持续走高

近年来,中国大陆的产能扩张使其排名不断攀升,IC Insights 预计 2022 年后中国大陆将跃居全球第二,仅次于中国台湾。到 2019 年底,中国大陆将占全球产能的 14%。相比之下,北美的产能份额在预测期内将进一步逐步下降。IC Insights 预测,这主要是因为该地区的大型无晶圆厂厂商将继续依赖代工厂(主要在中国台湾)。此外,欧洲地区的产能份额也将进一步缩小。