芯片制造主要分為硅片制備、芯片制造、芯片測(cè)試與挑選、裝配與封裝、終測(cè)五大環(huán)節(jié),硅片制備是第一個(gè)環(huán)節(jié),硅片質(zhì)量對(duì)于后續(xù)芯片制造來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。硅片制備的第一個(gè)環(huán)節(jié)是用硅礦石制備純度的半導(dǎo)體級(jí)硅(純度達(dá)99.9999999%),然后再經(jīng)過(guò)晶體生長(zhǎng)、整型、切片、磨片倒角、刻蝕、拋光、清洗、包裝等多個(gè)環(huán)節(jié)生產(chǎn)出符合晶圓廠性能需求的硅片。
未來(lái)硅片的發(fā)展趨勢(shì)是向著300mm及400mm尺寸發(fā)展。大尺寸是硅片發(fā)展的主要方向,由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益,如果采用300mm硅片每塊芯片成本比200mm硅片要、下降30%左右。另外由于更新設(shè)備投資巨大,升級(jí)300mm硅片的主要方式是新建硅片廠而不是升級(jí)改造設(shè)備,因此帶來(lái)了硅片廠巨大的設(shè)備投資需求。
目前全球半導(dǎo)體行業(yè)高度景氣,費(fèi)城半導(dǎo)體指數(shù)和臺(tái)灣半導(dǎo)體指數(shù)屢創(chuàng)新高。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體投資在國(guó)家大基金加持下風(fēng)起云涌,據(jù)SEMI預(yù)計(jì)未來(lái)全球62座晶圓廠中有26座將落戶中國(guó)。 硅片行業(yè)供不應(yīng)求。需求方面,據(jù)SUMCO預(yù)測(cè),到2020年300mm硅片需求量將超過(guò)750萬(wàn)片/月,200mm硅片將持續(xù)處于供不應(yīng)求狀態(tài)。供給方面,硅片供給寡頭壟斷嚴(yán)重,前二大廠商(信越+SUMCO)市占率接近60%,前五大廠商市占率接近91%。眾多寡頭目前主要采取提價(jià)策略,硅片供給缺口持續(xù)且擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃緩慢,目前僅有SUMCO公布了11萬(wàn)片/月的300mm擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。借此機(jī)遇國(guó)內(nèi)硅片廠開(kāi)始大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn),目前國(guó)內(nèi)主要企業(yè)已經(jīng)公布了的硅片廠投產(chǎn)投資計(jì)劃達(dá)586億元左右,設(shè)備投資約為498億元。
目前國(guó)內(nèi)主要涉足的硅片設(shè)備包括拉晶爐、切割、磨削、CMP拋光等設(shè)備。拉晶爐國(guó)內(nèi)技術(shù)進(jìn)步快速,目前晶能和晶盛300mm拉晶爐技術(shù)已基本成熟,未來(lái)有望憑借價(jià)格和服務(wù)等優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。CMP拋光機(jī)需求量大,目前AMAT和EBARA兩家公司合計(jì)市占率超80%,晶盛目前計(jì)劃與美國(guó)Revasum公司合作生產(chǎn)CMP拋光機(jī),2018年有望投產(chǎn)。切割和磨削設(shè)備技術(shù)難度較低,國(guó)內(nèi)設(shè)備機(jī)會(huì)較大,其中金剛線切割工藝已成為主流,耗材需求量大。外延爐設(shè)備AMAT公司一家獨(dú)大,市占率達(dá)90%,國(guó)內(nèi)企業(yè)北方華創(chuàng)有所涉及。
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