深度揭秘硅片产业,巨大潜力成就半导体材料之王【附下载】| 智东西内参( 七 )
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▲ 2018 年硅产业集团部分成本构成(单位:万元)
3、硅片制造四个壁垒
硅片的壁垒较高 , 特别是对于半导体硅片而言 , 主要壁垒有四个:技术壁垒 , 认证壁垒 , 设备壁垒和资金壁垒 。文章图片
▲ 硅片制造产业的主要壁垒
技术壁垒:硅片的技术指标比较大 , 除去常见的尺寸大小 , 抛光片厚度等等外 , 还有硅片的翘曲度 , 电阻率 , 弯曲度等等 。 在主流的 300mm 硅片方面 , 由于先进制程对于硅片的均匀性要求较高 , 所以相对于 200mm 晶圆 , 增加了平整度 , 翘曲度 , 弯曲度 , 表面金属残余量等等参数来监测 300mm 硅片的质量要求 。 在纯度方面 , 先进制程的硅片要求在 9N(99.9999999%)-11N(99.999999999%)左右 , 是硅片供应商的主要技术壁垒 。
硅片是高度定制产品;纯度是硅片的最基本参数 , 也是主要技术壁垒 。 除此之外 , 硅片不是通用型产品 , 无法复制 。 大硅片在各个晶圆代工厂的规格完全不同 , 各个终端产品的用途不同也会导致硅片的要求规格完全不同 。 这就要求硅片厂商要根据不同的终端客户产品来设计和制造不同的硅片 , 这就更大增加了硅片供应难度 。
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▲公司细分业务盈利预测
认证壁垒:芯片制造企业对于各类原材料的质量有着严苛的要求 , 对供应商的选择也非常谨慎 。 进入芯片制造企业的供应商名单具有较高的壁垒 。 通常 , 芯片制造企业会要求硅片供应商提供一些硅片进行试生产 , 并且大多数用在测试片 , 而不是晶圆量产片 。 通过测试片后 , 会小批量试生产量产片 , 待通过内部认证后 , 芯片制造企业会将产品送至下游客户处 , 获得其客户认证后 , 才会对硅片供应商进行最终认证 , 最后签订采购合同 。 半导体硅片企业的产品进入芯片制造企业的供应链需要经历较长的时间 , 对于新供应商的认证周期最短也需要 12-18 个月 。
【深度揭秘硅片产业,巨大潜力成就半导体材料之王【附下载】| 智东西内参】此外 , 测试片到量产片的认证壁垒:目前国内的 12 寸晶圆大多停留在测试片的供应上 , 但是测试片的认证程序和量产片的认证程序完全不同 , 量产硅片的认证标准更加严格 。 测试硅片由于不制造芯片 , 所以只需要晶圆代工厂自己认证 , 并且只需要在当前制造站点得到认证就可以 。 但是对于量产硅片来说 , 必须得到终端 fabless 客户的认证 , 并且要得到整个制造流程各个步骤的监测才可以批量供应 。 一般情况下 , 为了保持硅片供应和芯片良率的稳定 。 晶圆制造商与硅片供应商一旦建立供应关系后 , 不会轻易更换供应商 , 且双方建立反馈机制 , 满足个性化需求 , 硅片供应商与客户的粘性不断增加 。 新硅片厂商如果加入到供应商行列 , 必须提供比原有供应商更加紧密的合作关系和更高的硅片质量 。 所以在硅片行业 , 硅片供应商和晶圆制造商的粘性较大 , 新晋供应商打破粘性的难度较大 。
设备壁垒:制造硅片的核心设备是单晶炉 , 可谓是硅片中的“光刻机” 。 国际主流硅片厂商的单晶炉都是自己制造 。 比如信越和 SUMCO 的单晶炉是公司独立设计制造或者通过控股子公司设计制造 , 其他硅片厂商无法购买 。 其他主要的硅片厂商都有自己的独立单晶炉供货商 , 并且签订严格的保密协定 , 导致外界硅片厂商无法购买 , 或者只能购买到普通单晶炉 , 而对于高规格单晶炉无法供货 。 所以设备壁垒也是国内厂商无法进入全球硅片主流供应商的原因 。
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