芯片缺货,连全球的“沙子”都不够了?

日期:2021-03-29     来源:IT时报    
核心提示:全球芯片产业链上的各个环节都不可避免地产生了连锁反应,从供应链的最上游到最下游,从成品到原料,每个环节都应声喊涨,就连芯片制造最基础的原材料二氧化硅,也就是“沙子”,也都涨得一发不可收拾。
从石英砂到高纯度晶圆棒,“沙子”一步步走向芯片。

 
30秒快读
 
1、缺!缺!缺!涨!涨!涨!目前,整个半导体业界已基本达成共识,今年第四季度之前全球性芯片荒基本不能彻底缓解,缺货和涨价将一直是今年芯片市场的绝对主题词之一。
 
2、硅片龙头提价,“小弟”们会跟风吗?近期,太阳能行业使用的多晶硅原料涨得厉害,可能对半导体用硅料产生挤压效应。
 
全球芯片产业链上的各个环节都不可避免地产生了连锁反应,从供应链的最上游到最下游,从成品到原料,每个环节都应声喊涨,就连芯片制造最基础的原材料二氧化硅,也就是“沙子”,也都涨得一发不可收拾。
 
作为半导体最上游的核心材料,硅片也开始涨价。今年3月,全球第一大半导体硅片厂商日本信越化学官宣从4月起对其所有硅产品提价10%~20%,这是其三年多以来的首度涨价。
 
01 连“沙子”都涨价?
 
中学化学课告诉我们,沙子的成分是二氧化硅,而半导体的基础材料正是“硅”。从沙子到芯片,有六千多道工序,前面的五千多道工序就是把沙子提纯到硅晶片。这些前置工序简单地说,就是在一千多度的高温下,从沙子里提炼出纯度为98%的硅单质,经过进一步的提纯和纯化,形成更高纯度的多晶硅。
 
 
这个纯度要多高呢?小数点后9个9(99.999999999%),多晶硅还要在高温下通过直拉法或区熔法,使硅分子有序排列,形成单晶硅硅锭,然后再将硅锭切割成1mm厚的薄片,这就是大家所知的晶圆。
 
“去年8月,我发现不少半导体厂商都表示铜等大宗商品正在涨价,当时我就预测芯片也要涨价了!半导体用的硅料取自石英砂,而石英砂的成本近期也在涨,代工企业的成本肯定会随之增加,说不定芯片还会迎来第二轮涨价潮。”电子创新网CEO张国斌提到,2020年全球芯片市场的火爆,芯片所使用的高纯度石英砂需求难以得到满足。
 
川财证券一份研报指出,硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的半导体材料,90%以上的半导体产品是用硅基材料制作的。硅片贯穿半导体制造的整个产业链,占据原材料端37%的最大市场份额。半导体硅片的涨价,将进一步推动晶圆制造成本的提升,晶圆制造厂(包括晶圆代工厂和IDM厂)为转嫁成本压力,或将开启新一轮的涨价。
 
值得注意的是,去年下半年以来,为了应对似乎永远喂不饱的市场需求,台积电、联电、格芯和世界先进等晶圆代工厂都已将8英寸晶圆代工报价上调了约10%~15%。
 
02 硅片龙头提价,“小弟”们会跟风吗?
 
成立于1926年的日本信越化学,是目前半导体硅片市场全球第一大供应商。
 
研究机构的统计数据显示,截至2020年9月,信越化学在全球硅晶圆制造市场的份额高达29.4%,稳居第一;日本胜高排名第二,市场份额为21.9%;中国台湾的环球晶圆排名第三,市场份额为15.2%;德国Siltronic AG 以11.5%的市占率排名第四;韩国SK Siltron排名第五,市场份额为11.4%。
 
 
对于此次提价,信越化学通过官网表示,硅酮主要原材料硅的成本正在上升,再加上中国市场需求的强劲增长导致供应短缺以及生产成本上升等因素都对收益构成了压力。
 
行业龙头这番动作是否会带动其他硅片厂商涨价?据上海新昇半导体科技有限公司有关人士表示:“实际上,信越整个产品线比较长,产品比较丰富,而新昇则专注于12英寸市场。”至于上海新昇是否也会提价,“公司会根据具体情况综合考虑,不太方便透露太多,详情可以关注硅产业的信息披露。”该人士表示。
 
今年以来,硅料价格维持上涨走势,中国有色金属工业协会硅业分会数据显示,单晶复投料价格区间在12~12.5万元/吨,成交均价为12.26万元/吨,周环比上涨4.52%;单晶致密料价格区间在11.8~12.2万元/吨,成交均价为11.94万元/吨,周环比上涨4.55%。
 
对此,前述上海新昇人士表示:“太阳能行业使用的多晶硅原料涨得厉害,可能会对半导体用硅料产生挤压效应,但新昇硅料进价暂时没有变动。”
 
在今年3月举行的SEMICON China 2021上,针对近期半导体产能紧缺问题,上海新昇半导体科技有限公司董事长李炜博士表示,晶圆价格上涨是整个产业共同面临的问题,沪硅产业产能目前能基本满足供给,并不会出现全品类涨价的现象。

03 供给侧扩产没商量
 
全行业供给侧产能不足,中国产业对芯片的旺盛需求让这把火越烧越旺。
 
据央视报道,今年1~2月仅江苏昆山口岸进口的集成电路就超过了100亿元,在数量基本和去年持平的情况下,进口的金额增长了20%,这让产业话题“#进口芯片涨价20%#”也悄然登上微博热搜。
 
“从来没遇到过这么紧张的情况,尤其在光刻胶这一块,以往都是供应商找上门,可现在的情况是厂家去找供应商端,直接在供应商端的办公室里办公。”华天科技(昆山)电子采购经理接受媒体采访时表示。
 
如此火爆的市场背后,有人担心,是否行业存在过热现象?一把“火”过后产业会否遭受产能过剩的重创?
 
在SEMICON China 2021中国半导体大会上,中国工程院院士吴汉明援引IC insights数据表示,中国半导体行业丝毫没有过热现象,反之,产能依然大大不足,缺口很大,“当前我国芯片制造产能发展严重滞后于需求,供给能力和需求的差距越来越大,按照目前的速度发展,再过几年中国产能和需求的差距至少相当于8个中芯国际现在的产能,因此必须加速扩产”。
 
3月18日,国内半导体上市公司立昂微发布近期投资者调研信息显示,该公司目前6英寸晶圆供不应求,已经在2021年初进行了价格上调,目前正在进行第二轮价格上调。立昂微认为,涨价主要有成本和需求两个方面因素,其中需求因素是最主要的因素。
 
从国内看,随着去年国家政策的明朗,对清洁能源、新能源汽车政策的扶持以及碳中和目标的提出,引起清洁能源、新能源汽车等需求的爆发性增长。另外,随着5G、互联网电子化的发展,人工智能、电子化应用的场景越来越多,带动了对芯片、硅片的需求。
 
 
值得注意的是,在全球排名前十的晶圆制造厂商中,台积电、三星、中芯国际、力积电均推出了扩产计划。比如,3月17日,中芯国际发布公告称,将经由中芯深圳开展28nm及以上制程的12英寸晶圆生产项目,拟于2022年开始生产,而新项目的规划月产能为4万片,比中芯南方在上海开展的12英寸生产项目规划月产能还多5千片。
 
当全球晶圆制造厂均在纷纷扩产的大环境下,目前来看,全球半导体硅片供应商尚无大规模扩产动作,随着两者形成的剪刀差扩大,半导体硅料很可能将持续火热下去,“沙子”也还会继续涨价。 
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