AI需求推动硅晶圆3年来首次涨价，供应链上游价格谈判力增强

在浏览美国行业媒体时，笔者看到一篇题为“硅晶圆迎来3年来首次涨价，台湾3家企业启动价格调整谈判”的文章。正如台积电（TSMC）近期财报所显示，半导体器件市场仍在以惊人速度扩张，相关报道很多；但涉及半导体供应链上游、如硅晶圆等材料市场状况的文章却并不常见，因此笔者怀着兴趣读完了这篇报道。

这里所说的“硅晶圆”，并不是晶圆代工厂完成前段制程、已经形成电路图形的晶圆，而是前段处理之前的全新裸晶圆（bulk wafer）。文章讨论的是台湾厂商的动向，但涨价基调似乎是整个硅晶圆行业的趋势。

1. 硅晶圆业务为何不易涨价

笔者本人曾在AMD任职，之后又在一家外资硅晶圆企业工作过数年。就感受而言，尽管同属半导体行业，硅晶圆业务与器件业务仍有很大不同。

众所周知，在硅晶圆市场，日本的信越化学和SUMCO占据全球60%—70%的份额，其后是台湾的GlobalWafer、韩国的SK Siltron、德国的Siltronic，此外还有数家擅长特殊规格的小型晶圆制造商。从将高纯度多晶硅在超高温下熔融，并让晶种逆时针缓慢旋转、拉制单晶锭开始，到用线锯将晶锭切片并研磨，整个过程都相当“模拟化”。例如300mm晶圆所用的晶锭，也要从这一工序开始制造。

然而，硅晶圆要被研磨、清洗到纳米级平坦度，其制造工序需要长年经验积累的 know-how；参与制造工艺的工程师给人留下的印象，正是掌握匠人技艺的工匠。

虽然硅晶圆产品凝聚了这样的高度技术，但其业务形态与器件截然不同。

各器件厂商采购的晶圆，在口径、厚度、边缘形状等物理层面的粗略规格上是共通的；但由掺杂剂（不纯物）调节的导电性（P型/N型）、电阻率等电气特性，以及晶体/表面品质（平坦度/翘曲）等详细规格要求，却因用户而异，基本上都是定制产品。

这种复杂规格的样品产品，需要在客户侧经过半年到一年甚至更久的各种测试与认证，才能最终被采用。可是一旦被采用，按计划制造并交付所需数量的同规格产品，就成了绝对使命；厂商无法像CPU等器件那样，通过自身性能升级来引领世代更替。相反，定期价格谈判中始终要求逐步降价。

简而言之，在硅晶圆市场，供应商与客户的关系中，器件厂商客户掌握主导权的情况很多。许多客户以“寄售（consignment，寄存库存/委托销售）”形式持有库存；在这种情况下，尚未收到客户订单的库存所有权仍属于供应商。硅晶圆供应商必须常备必要且充足的库存，但在接到客户订单之前，要承担全部库存风险。在这样的业务形态下，因供需变化而调整价格很难发生。

2. AI半导体市场扩张，推动硅晶圆进入涨价局面

硅晶圆市场长期延续的这种传统商业环境，也正受到AI趋势的影响。

据报道，硅晶圆进入涨价局面的背后有两个重大环境变化。其一是长期合约因素。制造大量器件的大客户，大多会与供应商签订2—3年长期合约，以确保晶圆库存。

3年前的市场环境中，新冠疫情导致供应链混乱，晶圆代工厂产能利用率一度跌至60%—70%。在晶圆需求下降期间签订的长期合约，把晶圆单价压得相当低。但如今，这些长期合约正陆续进入修订期；同时，AI市场急剧扩张，器件客户为满足旺盛的终端需求而增加生产，手中库存已大幅减少。对于满负荷运转的产线而言，确保晶圆供应不可或缺，硅晶圆供应商的价格谈判力也因此较以往增强。可以认为，硅晶圆供应商与器件厂商客户之间的力量关系正在发生变化。

另一个理由是晶圆使用面积急增。AI半导体的CPU/加速器等逻辑芯片，核心数与缓存容量正飞跃式增加；而HBM相比传统通用DRAM，每GB约使用3—4倍的晶圆面积。结果，构建AI数据中心所需的硅面积急剧增加，并推动晶圆价格上涨。硅晶圆厂商也在积极进行设备投资，以扩大产能、应对急增需求。