市場(chǎng)萎縮、砍單浪潮下,晶圓價(jià)格“蚌埠住了”。
2月15日,有晶圓代工行業(yè)人士表示,近期客戶砍單導(dǎo)致產(chǎn)能利用率大跌,晶圓價(jià)格逐漸從過(guò)去的“水漲船高”轉(zhuǎn)變?yōu)橐宦纷叩?。其?shí)在月初,晶圓價(jià)格已傳出“警告”,維持了三年漲幅后有了下跌趨勢(shì)。廠商表示,晶圓積壓,需要時(shí)間消化。德國(guó)硅晶圓制造商Siltronic表示,目前客戶對(duì)硅晶圓的需求仍然強(qiáng)勁,但終端市場(chǎng)的放緩可能會(huì)拖累2023年業(yè)績(jī)。
圖源:芯八哥
晶圓或是硅片,作為芯片制造的最基礎(chǔ)原材料,是芯片的核心源頭。通常晶圓價(jià)格也能一定程度的反映出半導(dǎo)體行業(yè)的整體走向。根據(jù)證券公司的研報(bào)分析,全球晶圓產(chǎn)業(yè)往往會(huì)落后芯片趨勢(shì)一年左右,這也意味著,一年前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的低迷情況終于傳遍全產(chǎn)業(yè)鏈,從晶圓到產(chǎn)品無(wú)一幸免。然而有意思的點(diǎn)在于,目前價(jià)格表現(xiàn)最疲軟的是6英寸晶圓,8英寸與12英寸僅表現(xiàn)為延遲拉貨。有媒體分析,6英寸晶圓現(xiàn)貨價(jià)約下跌個(gè)位數(shù)百分比;8英寸晶圓現(xiàn)貨價(jià)微幅下跌,也有因?yàn)槌掷m(xù)供不應(yīng)求而小漲的趨勢(shì),平均而言變化不大;12英寸硅晶圓現(xiàn)貨報(bào)價(jià)相對(duì)最穩(wěn),但廠商表示已有客戶要求降價(jià)。
連漲三年的晶圓市場(chǎng),怎么了?
晶圓降價(jià)的原因
商品降價(jià),離不開(kāi)兩種原因,供需關(guān)系以及上游價(jià)格變化。目前來(lái)看,供需失衡是晶圓價(jià)格波動(dòng)的最重要原因。
需求降低:有晶圓廠商表示,2022年第四季度受到消費(fèi)電子市場(chǎng)的萎縮,芯片制造客戶的產(chǎn)能受到了明顯影響。更重要的是,經(jīng)歷過(guò)前兩年的芯片緊缺危機(jī),下游廠商在晶圓庫(kù)存上發(fā)力過(guò)猛,不少芯片廠商表示自己的晶圓庫(kù)存高達(dá)五六個(gè)月左右,它們都表示不會(huì)再囤積更多。
供給過(guò)剩:2021年前后,“缺芯”這個(gè)詞還籠罩在整條半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上,這種情況下,擴(kuò)產(chǎn)成為破解的最優(yōu)途徑。據(jù)2021年數(shù)據(jù),當(dāng)年半導(dǎo)體設(shè)備開(kāi)支同比增長(zhǎng)39%,與此同時(shí),晶圓大廠SUMCO、德國(guó)創(chuàng)世也宣布擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,不過(guò)擴(kuò)產(chǎn)也并不是立即增加產(chǎn)能,而是需要逐漸搭建產(chǎn)線,配備工人,調(diào)整流水線等,廠商們給出的量產(chǎn)時(shí)間點(diǎn)都瞄準(zhǔn)一個(gè)時(shí)間點(diǎn)——2023年。彼時(shí)的研報(bào)大多給出“預(yù)計(jì)未來(lái)2年晶圓供不應(yīng)求現(xiàn)象將加劇”,很明顯,業(yè)內(nèi)專家也沒(méi)能預(yù)見(jiàn)如今消費(fèi)市場(chǎng)萎縮的現(xiàn)狀,跌價(jià)也是理所當(dāng)然。
此外,一位來(lái)自中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)的專家表示,晶圓價(jià)格大幅下跌原因還在于硅料降價(jià)。根據(jù)PV InfoLin數(shù)據(jù),最上游的多晶硅致密料的價(jià)格已經(jīng)降到190元/kg,兩周跌去20%,而2022年最高時(shí),多晶硅料價(jià)格達(dá)到330元/kg。
盡管最近新能源汽車(chē)市場(chǎng)的火爆挽救了一部分消費(fèi)電子低迷導(dǎo)致的芯片需求降低,但在供需失衡與上游原材料降價(jià)兩者疊加之下,晶圓終于結(jié)束了連續(xù)多年的漲價(jià)勢(shì)頭。
12英寸向上,6英寸向下
從市場(chǎng)反饋來(lái)看,晶圓下跌趨勢(shì)是從小尺寸蔓延至大尺寸的。為什么12英寸晶圓價(jià)格堅(jiān)挺,6英寸卻暴跌?
回答這個(gè)問(wèn)題前,我們對(duì)比一下兩種尺寸晶圓的區(qū)別。僅從數(shù)字描述12寸與6寸的尺寸不是很直觀。記者找到6英寸與12英寸晶圓的實(shí)拍圖進(jìn)行對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)其實(shí)它們的大小差距真的非常大。
晶圓面積更大帶來(lái)的最大優(yōu)勢(shì)就是一次性可以生產(chǎn)的芯片更多了。這意味著單次芯片產(chǎn)量上升,成本也會(huì)相應(yīng)下降。那所有的芯片廠無(wú)腦上大尺寸晶圓生產(chǎn)不就行了嗎?為什么還要使用6英寸等小尺寸晶圓?大晶圓雖有優(yōu)勢(shì),但生產(chǎn)大晶圓并不是像攤煎餅一樣,想做多大做多大。
(1)晶圓減薄:12 英寸晶圓比更小的晶圓厚得多,這可能會(huì)導(dǎo)致后續(xù)處理步驟出現(xiàn)問(wèn)題。將晶圓減薄至均勻厚度是確保器件性能一致的關(guān)鍵工藝。
(2)晶圓處理和加工:更大的晶圓需要特殊的處理和加工設(shè)備,這可能更昂貴且難以維護(hù)。此外,晶圓表面要求非常平整,晶圓平整度要求起伏在100nm以內(nèi),因此晶片尺寸的增加使得控制加工條件變得更加困難,這可能導(dǎo)致成品不一致。
(3)良率:12 英寸晶圓的較大尺寸也增加了缺陷和缺陷的可能性,這需要額外增加更多測(cè)試設(shè)備與流程,導(dǎo)致較低的良率和較高的生產(chǎn)成本。
(4)成本:由于需要更大、更精密的設(shè)備和設(shè)施,生產(chǎn) 12 英寸晶圓的資金和運(yùn)營(yíng)成本明顯高于生產(chǎn)更小晶圓的資本和運(yùn)營(yíng)成本。
盡管存在這些挑戰(zhàn),但12英寸晶圓的使用在半導(dǎo)體行業(yè)中正變得越來(lái)越普遍,在市場(chǎng)整體低迷的大環(huán)境下,芯片生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步讓6寸與12寸晶圓的差距拉大。
現(xiàn)在我們可以回答為什么6英寸暴跌,原因在于:國(guó)產(chǎn)廠商涌入晶圓賽道。
國(guó)產(chǎn)替代,涌入6英寸
有從業(yè)者表示,目前不同尺寸晶圓的國(guó)產(chǎn)化率仍然較低,特別是8英寸及以上。12英寸晶圓僅有少數(shù)企業(yè)有能力試產(chǎn),距離大規(guī)模量產(chǎn)還有一定的時(shí)間。前文我們對(duì)比了小尺寸與大尺寸晶圓的技術(shù)難度差別,雖然使用大晶圓總體成本更低,但生產(chǎn)門(mén)檻卻更高。目前國(guó)產(chǎn)替代化浪潮火熱,包括晶圓賽道在內(nèi)的半導(dǎo)體領(lǐng)域涌現(xiàn)出眾多玩家。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)目前擁有晶圓生產(chǎn)廠商500個(gè),晶圓總產(chǎn)量占全球的98%以上。然而有能力生產(chǎn)12英寸的廠商不到30家。這也是目前晶圓價(jià)格跌幅6英寸要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于12英寸的最重要原因。
技術(shù)積累需要從基礎(chǔ)開(kāi)始,造大晶圓也要從小開(kāi)始。宏觀視角看,國(guó)產(chǎn)6英寸晶圓的大規(guī)模出現(xiàn),意味著中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和實(shí)力的大幅提高,也代表著半導(dǎo)體制造企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)拓展方面更加自主和獨(dú)立。然而從初入到領(lǐng)先,總要經(jīng)歷“努力的陣痛”。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),中國(guó)未來(lái)五年(2022年~2026年)還將新增25座12寸晶圓廠。到了2026年,中國(guó)12寸晶圓廠單月產(chǎn)能將超過(guò)276.3萬(wàn)片,較目前提高165.1%。
總的來(lái)說(shuō),國(guó)產(chǎn)6英寸晶圓大規(guī)模出現(xiàn)導(dǎo)致晶圓價(jià)格暴跌,對(duì)于整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō),是一次巨大的沖擊和挑戰(zhàn)。但是,對(duì)于消費(fèi)者和終端用戶而言,這意味著他們將有更多的選擇,更好的價(jià)格和更快的技術(shù)進(jìn)步。
不過(guò)樂(lè)觀之下,記者又發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)“可怕”的問(wèn)題。目前已經(jīng)布局12英寸晶圓生產(chǎn)的企業(yè),很多都將量產(chǎn)時(shí)間瞄準(zhǔn)了2025年,是不是似曾相識(shí)?所以這里預(yù)言一個(gè)兩年后的半導(dǎo)體新聞?lì)^條——12英寸晶圓價(jià)格“血崩”。當(dāng)然,出現(xiàn)這樣的結(jié)果,有賴于需求側(cè)是否如預(yù)期有更大增長(zhǎng),能讓供需得以平衡。