硅片是半導體產品最基礎的原材料,由于不可替代性而緊扼全球晶圓廠的產能, 硅片在晶圓產品成本中的占比與晶圓廠設備折舊有關。根據SEMI的數據,2017年全球硅片市場規模約為75.8億美元,占晶圓制造材料市場的29.8%。
不同晶圓廠的折舊金額對成本的影響較大,因此不同折舊比例下硅片在總成本中的比例差別較大,以聯電、世界先進、先進半導體、華虹半導體為例,聯電和華虹半導體由于近年來有進行擴產,因此折舊在總成本中占比較高,硅片成本對總成本影響較小,而先進半導體、世界先進折舊在總成本中占比較小,因此總成本對硅片成本較為敏感。而大部分8寸晶圓廠已折舊完畢,因此8寸晶圓廠對硅片的價格較為敏感。
供給方面,硅片的供應商主要有日本信越、SUMCO、臺灣的環球晶圓、德國的Silitronic、韓國SK Siltron等,前五大廠商合計市場占有率超過90%。此外,臺灣的合晶科技、Ferrotec也是8寸硅片的重要供應商。2017年底全球8寸硅片產能約為5.4 M / wpm。
圖:全球硅晶圓市場占有率
隨著全球8寸晶圓廠產能利用率的逐步提升,8寸硅片的投片量逐步提升,庫存水平逐漸下降。全球三分之一以上的8寸硅片在日本生產,根據METI的數據,2016 年初開始日本國內8寸硅片生產量和銷售量持續提升,而庫存水平逐漸下降,存貨比率從最高點的90%下降至了2017年年底的44%。需求的持續增加刺激了8寸硅片在2017Q1供給緊張,并從2017H2開始漲價,估計2017年全年漲價幅度約為3%(12 寸硅片漲價幅度達37%)。2018Q1 8寸硅片繼續緊缺并漲價約10%。
漲價幅度有限和擴產周期的雙重限制下,8寸硅片緊張的態勢短期內無法有效緩解。雖然2017年以來8寸硅片價格上漲10%以上,但是從長周期來看當前8寸硅片價格仍處于歷史低位,從2007年至今8寸硅片價格下降約40%,大部分硅片廠的8寸硅片產品已虧損多年,因此即使8寸硅片價格上漲,硅片巨頭的擴產意愿仍較小。另外硅片的擴產周期至少一年及以上,因此我們認為短期內8寸硅片短缺、價格上漲的態勢將會延續,硅片產能短缺或許將成為限制下游8寸晶圓廠產能完全釋放的瓶頸。
目前在積極擴產8寸硅片的主要有合晶科技、Ferrotec,以及國內的Gritek(有研新材)、JRH(金瑞泓)、AST(超硅)等。鄭州合晶硅材料生產項目于2017年7 月動工,一期規劃每月20萬片的8寸硅片產能,預計在2018年第一季度完工量產。2017年年中,環球晶圓與Ferrotec宣布合作,Ferrotec負責生產8寸硅片,環球晶圓出技術與保證品質。規劃三期,每期規劃增加15萬片8寸硅片月產能,預期2017年底第一期完成認證并量產。因此預計2018年全球8寸硅片產能將增加0.35M/wpe, 較2017年增長約6%,整體硅片的供給較為緊張。(作者:許興軍)
圖:全球8寸硅片擴產計劃 數據來源:wind