(408) 844-7100 硅晶圆出现更多短缺
半导体工程
2021 年 9 月 16 日
2021 年上半年，硅晶圆出货量迅猛增长，打破了历史记录，继续供不应求。
那么，在 2021 年剩余时间及以后，晶圆买家将面临什么呢？"目前，由于需求增加，整体晶圆定价环境对晶圆供应商更加有利。SEMI高级研究经理Sunggho Yoon说："与21年上半年相比，供应越来越紧张，平均售价也在上涨。
然而，硅晶圆是半导体业务的基本组成部分。每家芯片制造商都需要购买不同尺寸的硅片，如 200 毫米、300 毫米和其他尺寸。硅晶圆供应商生产并向芯片制造商出售裸硅晶圆或未加工硅晶圆，芯片制造商再将其加工成芯片。
硅晶片供应商生产不同类型的晶片，包括外延晶片和抛光晶片等。外延片用于逻辑器件，由在基底上生长的单晶硅层组成。抛光晶片用于存储器。这些晶片需要表面平整洁净的超纯衬底。
根据 GlobalWafers 的数据，信越公司是全球最大的硅晶片制造商，占有 29.4% 的份额，其次是日本 Sumco 公司（21.9%）、GlobalWafers 公司（15.2%）、世创电子材料公司（11.5%）、SK Siltron 公司（11.4%）和 Soitec 公司（5.5%）。中国的几家企业也参与了硅片业务的竞争。
2020 年，德国瓦克宣布计划将其持有的硅晶圆制造商世创电子材料 30.8% 的股份出售给台湾的 GlobalWafers。实际上，GlobalWafers 将获得世创电子材料的控制权。该交易仍需获得各监管机构的批准。
硅晶片业务具有周期性。在衰退期，供应商会遇到产能过剩、平均售价下降和亏损等问题。供应商当然会享受经济上升期，但这些周期也具有挑战性。
在经历了 2019 年的低迷之后，硅晶片市场在 2020 年出现反弹。某些硅片（即外延片）出现了短缺。"SEMI 分析师 Inna Skvortsova 说："2020 年，硅晶片出货量比 2019 年增长 5%；然而，由于 2020 年上半年价格疲软，硅市场收入与 2019 年持平。
2020 年初，整个半导体业务看起来一片光明，但集成电路市场却因 Covid-19 大流行病的爆发而下滑。在整个 2020 年，不同国家都采取了一系列措施来缓解疫情，如在家休息和关闭企业。但到了 2020 年中期，集成电路市场反弹，因为居家经济带动了对电脑、平板电脑和电视的需求。因此，芯片需求激增。硅晶片的需求也随之增加。
芯片需求持续到 2021 年。芯片短缺开始出现，影响了汽车、个人电脑和智能手机市场。
硅晶圆需求旺盛。根据 SEMI 硅制造商集团（SMG）的数据，与 2020 年第四季度相比，2021 年第一季度全球硅晶圆出货量增长了 4%，达到 33.37 亿平方英寸，超过了 2018 年第三季度创下的历史新高。据SMG称，2021年第一季度硅晶圆出货量比去年同期的29.20亿平方英寸增长了14%。
据SMG称，2021年第二季度硅晶圆出货量增长了6%，达到35.34亿平方英寸，超过了第一季度创下的历史新高。2021 年第二季度的硅晶圆出货量比去年同期的 31.52 亿平方英寸增长了 12%。
2021 年上半年，硅晶片市场喜忧参半。"300毫米外延片市场的供应能力仍然不足。尽管供应并不短缺，但 300 毫米抛光硅片的需求却有所增加，"SEMI 的 Yoon 说。"至于 200 毫米产品，21 年上半年 200 毫米晶圆总出货量大幅增长。这主要是由于晶圆代工需求强劲和库存增加。与合同量相比，还有更多的需求。
如今，多种类型硅晶片的买家都面临着供应紧张、平均销售价格上涨的问题。"此外，由于洁净室空间有限，主要硅片供应商无法大幅增加硅片供应量，这可能会进一步支撑 2022 年硅片价格走势，"Yoon 说。"另外，未来两年将投产的新晶圆厂和存储器工厂也需要额外的 LTA（长期协议）价格。"
在硅晶圆业务领域，尤其是在经济繁荣时期，客户会签订长期协议，以确保获得长期稳定的晶圆供应。
不过，问题很明显：供应商是否在扩大产能以满足需求？"Yoon说："从Shin-Etsu和Sumco等晶圆制造商公布的财报中可以看出，主要晶圆公司已经开始认真考虑300毫米绿地投资，以应对未来不断增长的需求。"此外，世创电子材料正式表示，他们已于去年 7 月决定在新加坡进行绿地投资。总之，作为棕地投资的一部分，前五大晶圆供应商将在今年扩大 300 毫米外延晶圆的产能。与此同时，除了世创电子材料之外，一些供应商也将开始准备新的洁净室空间，而这正是绿地项目所能实现的。
建设新的晶圆产能是有风险的。如果供应商建设过多产能，最终就会陷入产能过剩、价格下跌的恶梦。但不建设产能也有问题--供应商可能会失去业务。
几十年来，硅晶圆供应商一直面临着上述挑战和其他挑战。这种情况不会很快改变。这一直是一个要求苛刻、困难重重的行业。