(408) 844-7100 Mehr Knappheit bei Silizium-Wafern gesehen
Halbleitertechnik
16. September 2021
Die Lieferungen von Silizium-Wafern haben in der ersten Hälfte des Jahres 2021 ein rekordverdächtiges Tempo vorgelegt, wobei die Nachfrage das Angebot weiterhin übersteigt.
Was erwartet die Käufer von Wafern also für den Rest des Jahres 2021 und darüber hinaus? "Im Moment wird das allgemeine Preisumfeld für Wafer aufgrund der gestiegenen Nachfrage für die Anbieter günstiger. Das Angebot wird knapp und der durchschnittliche Verkaufspreis steigt im Vergleich zu 1H21", sagte Sungho Yoon, Senior Research Manager bei SEMI.
Nichtsdestotrotz sind Silizium-Wafer ein wesentlicher Bestandteil des Halbleitergeschäfts. Jeder Chiphersteller muss sie in der einen oder anderen Größe kaufen, z.B. 200mm, 300mm und andere. Die Anbieter von Silizium-Wafern produzieren und verkaufen nackte oder rohe Silizium-Wafer an die Chiphersteller, die sie wiederum zu Chips verarbeiten.
Anbieter von Silizium-Wafern stellen verschiedene Arten von Wafern her, darunter epitaktische, polierte und andere. Epitaxie-Wafer werden für logische Geräte verwendet und bestehen aus einer monokristallinen Siliziumschicht, die auf dem Substrat gewachsen ist. Polierte Wafer werden für Speicher verwendet. Diese erfordern hochreine Substrate mit flachen und sauberen Oberflächen.
Nach Angaben von GlobalWafer ist Shin-Etsu mit einem Anteil von 29,4% der weltweit größte Hersteller von Silizium-Wafern, gefolgt von Sumco (21,9%), GlobalWafer (15,2%), Siltronic (11,5%), SK Siltron (11,4%) und Soitec (5,5%). Mehrere Akteure aus China konkurrieren ebenfalls im Geschäft mit Silizium-Wafern.
Das deutsche Unternehmen Wacker hat angekündigt, seinen Anteil von 30,8% an dem Silizium-Waferhersteller Siltronic im Jahr 2020 an das taiwanesische Unternehmen GlobalWafer zu verkaufen. GlobalWafer wird damit die Kontrolle über Siltronic übernehmen. Das Geschäft muss noch von verschiedenen Aufsichtsbehörden genehmigt werden.
Das Geschäft mit Silizium-Wafern ist zyklisch. In Abschwungphasen haben die Anbieter mit Überkapazitäten, sinkenden ASPs und roten Zahlen zu kämpfen. Die Zulieferer genießen sicherlich die Aufschwünge, aber diese Zyklen sind auch eine Herausforderung.
Nach einem Abschwung im Jahr 2019 erholte sich der Markt für Silizium-Wafer im Jahr 2020. Bei bestimmten Wafern, nämlich Epi, kam es zu Engpässen. "Im Jahr 2020 wuchs der Versand von Silizium-Wafern um 5 % gegenüber 2019, aber der Umsatz auf dem Siliziummarkt blieb aufgrund der weichen Preisgestaltung in der ersten Hälfte des Jahres 2020 gegenüber 2019 unverändert", sagte Inna Skvortsova, Analystin bei SEMI.
Anfang 2020 sah das Halbleitergeschäft insgesamt rosig aus, aber der IC-Markt ging angesichts des Ausbruchs der Covid-19-Pandemie zurück. Im Laufe des Jahres 2020 ergriffen verschiedene Länder eine Reihe von Maßnahmen, um den Ausbruch der Pandemie einzudämmen, wie z.B. die Anordnung, zu Hause zu bleiben und Geschäfte zu schließen. Doch Mitte 2020 erholte sich der IC-Markt wieder, da die Hausfrauenwirtschaft die Nachfrage nach Computern, Tablets und Fernsehgeräten ankurbelte. Und infolgedessen stieg die Nachfrage nach Chips sprunghaft an. Auch die Nachfrage nach Silizium-Wafern stieg.
Die Nachfrage nach Chips hielt bis 2021 an. Und es kam zu Engpässen bei Chips, die sich auf den Automobil-, PC- und Smartphone-Markt auswirkten.
Die Nachfrage nach Silizium-Wafern boomt. Laut der SEMI Silicon Manufacturers Group (SMG) stiegen die weltweiten Auslieferungen von Silizium-Wafern im ersten Quartal 2021 im Vergleich zum vierten Quartal 2020 um 4% auf 3.337 Millionen Quadratzoll und übertrafen damit den bisherigen historischen Höchststand aus dem dritten Quartal 2018. Der Versand von Silizium-Wafern im ersten Quartal 2021 stieg laut SMG um 14% gegenüber den 2.920 Millionen Quadratzoll, die im gleichen Quartal des Vorjahres verzeichnet wurden.
Dann stiegen die Lieferungen von Silizium-Wafern im zweiten Quartal 2021 um 6% auf 3.534 Millionen Quadratzoll und übertrafen damit den historischen Höchststand aus dem ersten Quartal, so SMG. Die Auslieferungen von Silizium-Wafern im zweiten Quartal 2021 stiegen um 12% gegenüber den 3.152 Millionen Quadratzoll im gleichen Quartal des Vorjahres.
In der ersten Hälfte des Jahres 2021 bot der Markt für Silizium-Wafer ein gemischtes Bild. "Der Markt für 300-mm-EpitaxieWafer befand sich in einer Situation, in der die Angebotskapazität weiterhin unzureichend war. Die Nachfrage nach polierten 300-mm-Wafern hat zugenommen, obwohl es keine Angebotsknappheit gab", sagte Yoon von SEMI. "Bei den 200-mm-Produkten sind die Gesamtlieferungen von 200-mm-Wafern in 1H21 stark gestiegen. Dies war sowohl auf die starke Nachfrage der Foundrys als auch auf den Aufbau von Lagerbeständen zurückzuführen. Es gab eine zusätzliche Nachfrage im Vergleich zum Vertragsvolumen."
Heute sehen sich die Käufer von Silizium-Wafern vieler Arten mit einem knappen Angebot bei steigenden durchschnittlichen Verkaufspreisen konfrontiert. "Außerdem können die großen Wafer-Lieferanten ihr Angebot aufgrund begrenzter Reinraumkapazitäten nicht wesentlich erhöhen, was den Preistrend für Wafer im Jahr 2022 weiter unterstützen könnte", sagte Yoon. "Außerdem werden zusätzliche LTA-Preise (Long-Term-Agreement) für neue Foundry- und Speicherfabriken benötigt, die in den nächsten zwei Jahren in Betrieb gehen werden."
Im Geschäft mit Silizium-Wafern unterzeichnen die Kunden vor allem in Boomzeiten LTAs, um sich eine langfristige, stabile Versorgung mit Wafern zu sichern.
Dennoch ist die Frage klar: Erweitern die Anbieter ihre Kapazitäten, um die Nachfrage zu decken? "Die großen Waferhersteller haben begonnen, ernsthaft über 300mm Greenfield-Investitionen nachzudenken, um die wachsende Nachfrage zu befriedigen, wie aus den Gewinnmeldungen von Waferherstellern wie Shin-Etsu und Sumco hervorgeht", sagte Yoon. "Außerdem hat Siltronic offiziell erklärt, dass sie sich im Juli letzten Jahres für eine Greenfield-Investition in Singapur entschieden haben. Unterm Strich werden die Top-5-Wafer-Anbieter ihre Kapazitäten für 300mm-EpitaxieWafer in diesem Jahr im Rahmen von Brownfield-Investitionen ausbauen. In der Zwischenzeit werden einige Anbieter neben Siltronic mit den Vorbereitungen für neue Reinraumflächen beginnen, die durch Greenfield-Projekte ermöglicht werden."
Der Aufbau neuer Wafer-Kapazitäten ist riskant. Wenn die Anbieter zu viel Kapazität aufbauen, geraten sie in die alptraumhafte Situation, dass sie Überkapazitäten haben und die Preise fallen. Aber auch der Verzicht auf den Aufbau von Kapazitäten ist problematisch - ein Anbieter könnte sein Geschäft verlieren.
Die Hersteller von Silizium-Wafern stehen seit Jahrzehnten vor diesen und anderen Herausforderungen. Das wird sich auch in nächster Zeit nicht ändern. Es war schon immer ein anspruchsvolles und schwieriges Geschäft.