硅片:寡头格局如何破?

来源:《中国电子报》2020年12月11日

硅片是半导体制造三大核心材料之首,被誉为半导体产业的基石。经过多年的产业整合,半导体硅片形成了CR5(前五名企业行业集中率)占据90%以上市场份额的寡头格局。然而,这一局面正在被CR5之间的并购动作打破。近期,全球第三大半导体硅片厂商环球晶圆宣布45亿美元收购全球第四大半导体硅片厂商Siltronic,若收购完成,环球晶圆将成为全球第二大半导体硅片厂商。本次收购将对硅片产业的市场格局产生哪些影响?作为后发势力的本土硅片厂商该如何“破局”?

“寡头格局”与“客户捆绑”

“强者恒强”是半导体产业的定律,在材料、设备、先进制造工艺方面尤其凸显。作为芯片制造的关键材料,硅片市场的行业集中度在近20年急剧提升。1998年,全球硅片市场的主要玩家超过25个,呈现出竞争型行业特征。如今,半导体硅片的CR5企业占据了93%的市场份额,呈现出极高寡头型格局。

“产业集中度上升是市场竞争下资源优化配置的一种体现。与光伏用硅片相比,半导体硅片技术水平更高,市场规模更小,故企业盈利更难,高的市场集中度有利于保证企业更好的生存。”赛迪智库集成电路研究所高级分析师赵聪鹏向《中国电子报》表示,“近20年来,由于硅片下游市场供需反复波动,以及中国光伏硅片产业的崛起,对部分硅片企业形成较大冲击,美国MEMC、Topsil等硅片企业因产品结构不合理陷入亏损,相继被整合收购。”

环球晶圆对Siltronic的收购,将推动硅片市场集中度进一步提升。事实上,环球晶圆的成长史与激进的收购策略密不可分。通过并购日本厂商Covalent、丹麦Topsil和美国SunEdison,环球晶圆的市占率从全球第六跃升至全球第三。若此次收购成功,环球晶圆12英寸硅晶圆市占率将跃升至全球第二,超过日本胜高,仅次于日本信越化学。

行业集中度的提升,意味着头部企业话语权的提升。集邦咨询指出,环球晶圆通过此次并购,一方面可以扩增产能并提高市占,另一方面可以提高未来议价的话语权。

“从产业链角度看,环球晶圆收购Siltronic之后,其产品经营范围将更加广泛,客户捆绑将更加牢固,环球晶圆在产业链中的议价能力也将得到提升,更方便其采用签订长单模式巩固它的市场份额,针对拒绝签订长单的客户,也可以采取涨价等措施。”赵聪鹏说。

“半导体硅片是芯片制造的核心材料,芯片制造企业对半导体硅片的品质有着极高的要求,对供应商的选择非常慎重。根据行业惯例,芯片制造企业需要先对半导体硅片产品进行认证,才会将该硅片制造企业纳入供应链,一旦认证通过,芯片制造企业不会轻易更换供应商。”在上海硅产业招股说明书中,“客户认证风险”被列入经营风险。

“先入为主”与“一线生机”

由于硅片的基础性关键性,先发优势为头部企业带来的供应关系壁垒,成为后发企业难以逾越的“护城河”。业内专家莫大康向《中国电子报》记者指出,相比技术指标,“先入为主”是更棘手的问题。

“硅片市场有着‘先入为主’的特殊性,因为基础材料更换的风险太大,客户长期使用某一供应商之后就很难更换,所以前五企业的市场份额非常稳定。”莫大康说,“这意味着,即便国内硅片质量已经与国际厂商同等,下游客户也不易随便更换供应商。如果是新的生产线,从产品工艺研发开始就用国内硅片,更有可能形成并提升对国内硅片的购买量。先入为主是个重要问题。”

硅片的技术难题主要有两点,一是如何能长出COP-free的单晶,二是硅片的精细抛光技术。赵聪鹏表示,两项技术壁垒可以在短期内实现突破,前道COP-free单晶制备需花时间摸索工艺,可以引进成熟技术和人才团队解决,后道精细抛光可以选择购买研磨和抛光设备来解决问题。

相比之下,打破固有的供应关系却是难上加难。

“硅片在整个芯片制造的价值量占比低,客户缺乏替换动力。即使新供应商的产品通过验证,客户也不会立刻替换原有供应商,而是会将新玩家列为‘备胎’进行批次稳定性考察,新玩家在考察期会承担盈利压力,考察期有时长达几年。” 赵聪鹏说,“新供应商能快速打入供应链,并从‘备胎’转正需要运气和机遇,例如下游市场突然爆发,客户在短期内需寻找新的供应商补缺口;或原有供应商因流程错误出现大批次不合格产品,给客户造成较大损失等。”

环球晶圆的收购,有望为硅片市场的供应关系带来一丝波澜。毕竟,在上游供应商提升定价权的同时,下游客户往往会寻求新的供应商,以避免被少数厂商钳制的局面。

“如果下游某客户硅片供应商过于单一,可能会引进新硅片供应商以加强其自身议价权,这可能会成为国内硅片企业打入国际供应链的机会之一。”赵聪鹏说。

“活下来”与“走下去”

伴随着全球芯片制造产能向中国大陆转移的长期过程,中国大陆已经成为全球硅片企业竞争的重要市场,本土项目和企业陆续涌现。在8英寸方面,浙江金瑞泓、有研半导体、中环股份、新傲科技等企业已经形成产能。在制备难度更高的12英寸方面,也陆续有本土企业项目投产或在建。其中,上海硅产业已经实现规模化销售,并于今年4月登陆科创板。截至2020年6月30日,中环股份在天津方向实现2万片/月的产能投产,宜兴方向总体产能规划60万片/月,年内可实现产能5万~10万片/月。

面对如今的CR5、未来的CR4寡头格局,国内硅片企业该如何“活下来”?赵聪鹏表示,对于国内硅片产业而言,要防范来自硅片寡头的封杀,寡头企业可能会采用与客户签订未来几年的长单等手段,削减未来硅片的潜在市场份额。

“国内硅片企业要做好自己,产品的性能和批次稳定性要满足客户要求,必要时需要超过客户标准,可以考虑适当切入光伏等泛半导体领域形成规模销售,保证自身在‘备胎’转正的空当期能够存活。”赵聪鹏说,“同时,国内下游的客户需要提升自身在产业生态的话语权,并对国内硅片产品抱有信心。国内资本市场在对新硅片产线投资时一定要谨慎,并做好长期亏损的准备。”

在达成客户要求的同时,与客户同步发展是硅片企业“走下去”的关键。信越、SUMCO两家日企长期占据半导体硅片50%以上的市场份额,除了领先的制备技术和研发能力,还能帮助台积电、英特尔、美光等下游芯片制造客户改进晶圆制造工艺,这是吸引客户并维持合作关系的重要一环。

“电子材料除了按照自身的规律发展以外,与众多高科技领域和相关行业的融合发展至关重要。”中国工程院院士屠海令在近日召开的2020中国电子材料产业技术发展大会上指出,“现在我们又面临着300mm(12英寸)硅片、光刻胶、板材等微纳电子材料的技术攻关和产业化难题,更要加强与华为、中芯国际等核心大型企业的良性互动,切实建设并极力完善我国电子材料和集成电路、科技创新及产业发展的生态环境。”

紧凑型智能终端、数据中心等新产品、新技术推动芯片制造技术不断演进,下游客户对硅片的技术要求也越来越高。若无法满足新的技术指标,与头部企业的差距将进一步扩大,这也对硅片企业的持续创新能力提出了更高要求。

“如果集成电路向更新的方向发展,硅片器件向更高频率、更大功率发展,那么用户和企业一定会提出更苛刻的技术要求,电子材料将面临着更多和更大的挑战。这些要求和挑战是我们电子材料技术创新和产业发展的方向。”屠海令说。

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