中投網(wǎng)2025-03-06 09:59 來(lái)源：中投顧問(wèn)產(chǎn)業(yè)研究大腦
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一、半導(dǎo)體硅片概述
�。ㄒ唬┕杵诎雽�(dǎo)體材料中的地位
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中，半導(dǎo)體材料是基石，而硅片又是半導(dǎo)體材料中價(jià)值量占比最高的關(guān)鍵材料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在半導(dǎo)體制造的原材料成本中，硅片成本占比可達(dá)30%-40%左右。這是因?yàn)楣杈哂歇?dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，其電子遷移率適中，易于提純和加工，并且具有良好的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。
幾乎所有的集成電路（IC）和大部分的分立器件都以硅片作為基礎(chǔ)襯底材料。從微處理器、存儲(chǔ)器到各種傳感器，硅片都是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件功能的關(guān)鍵載體。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)硅片的質(zhì)量、尺寸和性能提出了越來(lái)越高的要求，硅片的技術(shù)進(jìn)步也推動(dòng)著半導(dǎo)體芯片向更小制程、更高集成度的方向發(fā)展。
�。ǘ┕杵姆诸惻c特性
單晶硅片：?jiǎn)尉Ч杵钱?dāng)前半導(dǎo)體制造中應(yīng)用最廣泛的硅片類型。它是通過(guò)提拉法或區(qū)熔法生長(zhǎng)出單晶體硅棒，再經(jīng)過(guò)切割、研磨、拋光等工藝制成。單晶硅片具有原子排列高度有序的特點(diǎn)，這使得其電學(xué)性能均勻且穩(wěn)定，能夠滿足高端芯片制造對(duì)材料一致性的嚴(yán)格要求。
在集成電路制造中，大尺寸的單晶硅片（如12英寸，約300mm）應(yīng)用越來(lái)越普遍，因?yàn)楦蟮某叽缈梢栽谝黄杵现圃旄嗟男酒�，從而降低單位芯片的制造成本。單晶硅片主要�?yīng)用于邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片等高端半導(dǎo)體產(chǎn)品的制造。
多晶硅片：多晶硅片是由許多小的單晶體顆粒組成，其原子排列的有序性不如單晶硅片。多晶硅片的生產(chǎn)成本相對(duì)較低，早期在太陽(yáng)能光伏領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于其電學(xué)性能的均勻性較差，在半導(dǎo)體集成電路制造中的應(yīng)用相對(duì)較少，但隨著技術(shù)的發(fā)展，一些低性能要求的半導(dǎo)體器件也開(kāi)始采用多晶硅片。
非晶硅片：非晶硅片的原子排列沒(méi)有明顯的周期性，屬于無(wú)定形結(jié)構(gòu)。非晶硅片具有制備工藝簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于薄膜晶體管（TFT）、太陽(yáng)能薄膜電池等領(lǐng)域。在顯示行業(yè)中，非晶硅常用于制造液晶顯示器（LCD）的驅(qū)動(dòng)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)大面積、低成本的生產(chǎn)。
二、半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)分析
（一）市場(chǎng)規(guī)模與增長(zhǎng)趨勢(shì)
中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2029年中國(guó)晶圓產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》指出，近年來(lái)，全球半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)出波動(dòng)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。2024年，受全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不穩(wěn)定、半導(dǎo)體行業(yè)周期性調(diào)整等因素影響，市場(chǎng)規(guī)模出現(xiàn)一定下滑，但隨著行業(yè)逐漸復(fù)蘇，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將恢復(fù)增長(zhǎng)。SEMI數(shù)據(jù)顯示，2024年，全球硅晶圓出貨量下降2.7%，至122.66億平方英寸，同期硅晶圓營(yíng)收縮減6.5%，降至115億美元。中國(guó)半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速，成為全球重要的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力。隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體硅片的需求不斷增加，國(guó)內(nèi)企業(yè)積極擴(kuò)產(chǎn)，市場(chǎng)份額逐步提升。
（二）技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在大尺寸化、高純度化和特殊工藝需求增長(zhǎng)等方面。大尺寸化方面，12英寸晶圓在先進(jìn)制程中的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，450mm晶圓的研發(fā)也在持續(xù)推進(jìn)，雖然目前尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，但未來(lái)有望成為行業(yè)發(fā)展的新方向。高純度化要求硅片的純度不斷提高，以滿足高端芯片制造對(duì)材料性能的嚴(yán)格要求。特殊工藝需求增長(zhǎng)體現(xiàn)在對(duì)SOI硅片、外延片等特殊工藝硅片的需求不斷增加，這些硅片在射頻、功率器件等領(lǐng)域具有獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，隨著5G通信、新能源汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。
�。ㄈ└�(jìng)爭(zhēng)格局
全球半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)集中度較高，形成了寡頭壟斷的競(jìng)爭(zhēng)格局。日本信越化學(xué)、SUMCO、中國(guó)臺(tái)灣環(huán)球晶圓、德國(guó)世創(chuàng)、韓國(guó)SK Siltron等企業(yè)占據(jù)了全球大部分市場(chǎng)份額。這些企業(yè)憑借其先進(jìn)的技術(shù)、龐大的產(chǎn)能和廣泛的客戶資源，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位。中國(guó)半導(dǎo)體硅片企業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，但整體市場(chǎng)份額仍相對(duì)較低，與國(guó)際巨頭相比，在技術(shù)水平、產(chǎn)能規(guī)模和市場(chǎng)份額等方面仍存在一定差距。不過(guò)，隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)上的持續(xù)投入和產(chǎn)能的不斷擴(kuò)張，如滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微等企業(yè)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額逐步提升，未來(lái)有望在全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得更大突破。
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