300mm市场软化，200mm仍然强劲。
经过一段时间的创纪录增长后，硅芯片晶片行业在2019年开始缓慢起步并面临前景不一。
硅晶圆
通常，200mm硅晶片供应仍然紧张。但对300毫米硅晶圆的需求正在某些部分降温，导致供应在经过一段时间的短缺后趋于平衡。不过，平均而言，尽管经济放缓，硅芯片的价格仍继续上涨。
这会影响整个半导体行业，因为硅晶圆是芯片业务的基本组成部分。每个芯片制造商都需要以一种或者另一种尺寸来购买它们。硅晶圆供应商向芯片制造商生产和销售裸晶圆或原始硅晶圆，芯片制造商又将晶圆加工成芯片。
多个个行业的需求推动芯片行业不断发展
但2019年与过去几年不同。从2016年到2018年，硅片制造商的需求旺盛，导致供应紧张和晶圆的价格居高不下。然而，在2019年，IC市场正在放缓，这将影响硅晶片行业的各个方面。其中包括：
经过一段时间的增长后，300毫米晶圆的市场需求持平。
300mm晶圆供应正在松动，而200mm晶圆的供应紧张。
据硅晶圆供应商Sumco称，全球300毫米晶圆的产能利用率将在2019年徘徊在95％左右，而2018年为100％。
“消费率将会上升。麦格理证券（Macquarie Securities）分析师达米安•庞（Damian Thong）表示，新的产能正在进入，向更高级节点的转变将推动epi（外延）晶圆的需求”。 “今年300毫米晶圆市场可能会持平。第一季度某些市场的开局较弱。一些内存和存储的资本支出扩张也有所放缓。“
中国IC产量预测显示2018 - 20123年复合年增长率为15％
这对芯片制造商来说是个好消息。一段时间以来，购买晶圆的IC供应商被分配用于300mm晶圆。 “我们正朝着我认为不会有任何人分配的地方迈进，”Thong说。 “这是因为晶圆制造商仍在增加产能，而需求已经在下降。”
他表示，在不利方面，整体混合晶圆价格仍在上涨。目前还不清楚这种局面会持续多久。但在某些时候，IC市场将反弹，导致对晶圆的需求再次飙升。
在短期内，有足够的晶圆产能来满足需求。供应商正在加大新产能，而中国供应商也在加紧增长。即便如此，2020年之后可能还是没有足够的产能来满足需求。“很明显，我们将在两年内恢复晶圆短缺的状况，”Thong补充道。
硅晶圆行业的布局
SEMI的数据显示，2018年硅晶圆的面积出货量达到创纪录的12，732百万平方英寸（million square inches，MSI），既127.732亿平方英寸，比2017年增长8％。根据SEMI的数据，2018年硅晶圆收入为113.8亿美元，比2017年增长31％。根据IHS Markit的数据，2019年硅晶圆面积的需求总量将增长3.6％。
年度硅晶圆行业的发展趋势，资料来源：SEMI
与此同时，多年来，硅晶圆业务已从20世纪90年代的20多家供应商整合到今天的少数几家大型供应商。前五大生产商控制着90％的市场份额。根据Siltronics的数据，Shin-Etsu Handotai（SEH）占据30％的市场份额，其次是Sumco（27％）。 Siltronics和GlobalWafers正在争夺第三名，SK Siltron排名第四。
由于几个原因，行业席卷了整个行业。它需要大量资金才能在业务中竞争，而且多年来，规模较小的公司被较大的供应商所吞噬。
中国厂商的进入导致太阳能芯片价格大幅降低
它还需要技术诀窍。在硅晶片生产工艺流程中，整个工艺从多晶硅开始。多晶硅在大坩埚中熔化。将硅晶种放低到坩埚中。得到的主体称为铸锭，将其拉伸并切成各种尺寸的原始或裸硅晶片。尺寸包括300毫米，200毫米以及更小尺寸。
供应商根据应用需要制作不同类型的晶圆。主要的晶圆产品类型包括外延，抛光，SOI和测试。
用于逻辑器件的外延晶片由在衬底上生长的单晶硅层组成。而抛光的晶片用于制造存储旗舰。这些需要具有平坦和清洁表面的超纯衬底基材。
绝缘体上硅（SOI，Silicon-on-insulator）晶片在衬底中包含薄绝缘层。测试晶圆也是一个相当大的市场。为此，芯片制造商通过工厂中的设备运行测试晶圆，以确定工具或工艺的清洁度。
逻辑IC工艺技术的进步
与此同时，硅晶圆行业正在发生变化。多年来，芯片制造商一直希望晶圆供应商扩大产能以满足需求。因此，晶圆制造商建造工厂并在价格上进行竞争，导致产能过剩，价格低廉和造成损失。
该行业十年前触底。 “在2009年，我们经历了一个拐点，”Linx Consulting的执行合伙人Mark Thirsk说。 “单位成交量继续增长，但平均每平方英寸晶圆的价格下降。产能过剩。“
那时晶圆行业尝试建立很少或没有过剩的产能。 Thirsk说：“它已经到了没有什么能激励硅片人重新投资晶圆业的地步。”
这些表格在2016年开始转向，当时IC行业进入繁荣周期，导致对晶圆的需求激增。但是整个行业产能不足，导致200mm和300mm晶圆供应紧张。
芯片加工工艺
短缺延长至2017年，晶圆价格上涨。毋庸置疑，芯片制造商希望通过更多的硅晶圆片产能来获得更好的定价。
通常，晶圆制造商有产能余量。一些产能是没有设备的工厂形式，这被称为棕色地带设施。这与绿地设施不同，后者是一个全新的工厂。
但是，为了避免过去的错误，硅晶圆制造商采取了不同的策略 - 如果芯片制造商愿意为此付出代价，他们才会扩大产能。因此，在2017年，一些芯片制造商与晶圆供应商签订了合同。作为回报，晶圆制造商扩大了产能。合同价格相对较高，但芯片制造商愿意为获得供应支付溢价。
“过去半导体行业一直使用长期合约制，”市场研究公司Sage Concepts总裁Richard Winegarner表示。它们历史上仅作为晶圆行业的安全地毯。如果半导体行业向南走，那么半导体晶圆厂就会延长晶圆交付时间或取消晶圆订单。事实是晶圆制造商几乎没有杠杆作用。他们无法起诉他们的客户，甚至不能在将来拒绝向他们出售晶圆，因为芯片厂家拥有所有的谈判能力。“
与此同时，2018年，晶圆市场开始走强。到2018年中期，内存业务恶化，导致某些地区的晶圆需求疲软。
总体而言，2018年是硅晶圆片制造商的标志性年份。 “连续第五年，年度半导体硅晶圆产量出货量达到创纪录水平，”SEH America产品开发和应用工程总监Neil Weaver表示。 Weaver还是SEMI硅制造集团的主席，该集团是SEMI电子材料集团的一个小组委员会。
晶圆减速？
根据世界半导体贸易统计（WSTS）的数据，2019年IC市场预计将会只增长2.6％，理由是内存放缓。根据WSTS的统计数据，相比之下，2018年的增长率为15.9％。
集成电路的需求放缓将影响硅晶片行业2019年的三个关键领域 - 供需/定价和产能。
芯片的整体需求放缓，预计2019年上半年的前景相对疲软。下半年前景黯淡。这取决于IC增长和地缘政治因素。
半导体研发支出将在放缓后加速
供需状态还取决于技术和晶圆尺寸。例如，对200mm晶圆厂产能的需求强劲。 “对于8英寸，我们对长期前景持乐观态度。 UMC的联合首席执行官Jason Wang在最近的一次电话会议上表示，仍有许多应用能够推动8英寸晶圆的需求，例如电源IC，MCU，汽车和物联网。
因此，200mm晶圆需求依然强劲。另一个因素是晶圆供应商正在增加很少或没有新的200毫米晶圆产能，从而保持供应紧张。 “200毫米的需求将持续走强，”SEMI行业研究与统计总监Clark Tseng说。 “线上的新产能为300毫米晶圆的产能。除中国外，我们看不到太多新的200mm晶圆的产能。“
中国拥有几家200mm和300mm硅晶圆制造商。然而，仍然是中国是否会成为晶圆市场的一个有影响力的因素。预计中国供应商将在2020年大幅增加。“中国已将每月生产35万300毫米晶圆的产能定为目标。在近700万的行业产能中，大约有350,000（35万）只来自中国并不令人生畏（只占5％）。然而，如果它们成功，半导体行业需要从光伏产业中吸取教训。在不到十年的时间里，中国太阳能硅片制造商已将Czochralski种植的太阳能硅片的售价从8美元降至0.47美元。这种降价将推动目前大部分太阳能半导体晶圆供应商退出了该业务，“Sage's Winegarner表示。
300毫米晶圆市场是另一回事。 Sumco的官员表示，“截至2018年第四季度，300毫米晶圆的全球产能约为630万片。”
与此同时，在2019年，300毫米晶圆的需求预计将持平，尽管有些地区比其他地区更强劲。 “由于半导体设备终端需求多元化，晶圆行业的长期前景是需求强劲，”KLA Surfscan-ADE部副总裁兼总经理Jijen Vazhaeparambil表示。 “众所周知，由于移动和数据中心市场的疲软，内存容量投资有所减少。其中一些将被先进的代工厂和逻辑的增长所抵消。“
在设备方面，KLA看到用于代工/逻辑中使用的外延晶片的上升，因此需要用于工艺控制的工具。 “我们看到对先进的无图案晶圆检测和计量系统的强烈需求，因为对10nm以下项目对衬底基板的要求更严格，”Vazhaeparambil说。
然而，在经济放缓的情况下，晶圆制造商对增加新的产能和设备感到不安。 “我希望强劲的需求和供应紧张将持续下去，”Linton Crystal Technologies业务发展总监Ronald Kramer表示。 “对于前端设备，客户要谨慎，并且在大多数情况下，推迟新设备的安装。我们给出的原因是关税，英国脱欧以及世界不包括美国的其他经济体的增长预期并不乐观“
与此同时，价格是另一个问题 - 它们继续上涨。根据麦格理证券（Macquarie Securities）的数据，从2016年到2018年，硅片的价格上涨了40％。
如上所述，许多芯片制造商与晶圆供应商签订了长期固定合同以保证供应。其他人被迫在现货市场上采购晶圆。
通常，芯片制造商在价格较低时签订合同。 “随着旧合同到期，他们以更高的价格签订新合同。因此，混合价格可能会在今年和明年继续上涨，“麦格理的丁字裤说。
根据Linx的数据，平均而言，2018年初硅片价格从每平方英寸0.80美元上涨到0.90美元，到去年年底约为1.00美元。 “对于2019年，硅晶圆供应商希望每平方英寸再增加20美分。如果他们被要求为新产能提供晶圆，他们只会要求更高的价格。而用户正在推动降价，“Linx的Thirsk说。
目前尚不清楚下一轮谈判将如何结束。另一个未知数是长期产能状况。据麦格理称，一般来说，硅晶圆制造商正在以每年约5％的速度扩大300毫米的产能。
根据一些估计，目前全球300毫米晶圆的容量为11,600至11,900 MSI。然后，根据Linx Consulting的数据，棕地容量相当于大约700至1,000 kwpm，或950至1,350 MSI。
当市场回暖时，现有的工厂加上棕地容量可以满足需求，至少在短期内如此。但根据目前的估计，到2022年没有足够的晶圆产能来满足市场需求。
这意味着该行业需要新的或新建的工厂。 “我们应该在今年会发现硅片制造商关于绿地产能扩张的一些声明，”Thirsk说。
据Sage Concepts称，2019年，世创电子，Sumco和其他公司将增加新的300毫米产能。然后，根据Sage的说法，到2020年，中国的供应商将扩大规模。
300mm供需预测（来源：Sage Concepts）
不过，除非芯片制造商为此付费并签订合同，否则晶圆制造商不会增加产能。芯片制造商会要求良好的条款，但晶圆制造商可能会犹豫不决，让芯片制造商别无选择，只能签署预付款协议。否则，他们会发现自己在争抢晶圆。更糟糕的是，他们将错过下一个增长的繁荣周期。
（完）
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