中投網(wǎng)2025-03-06 09:59 來源：中投顧問產(chǎn)業(yè)研究大腦
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一、半導體硅片概述
（一）硅片在半導體材料中的地位
在半導體產(chǎn)業(yè)鏈中，半導體材料是基石，而硅片又是半導體材料中價值量占比最高的關(guān)鍵材料。據(jù)統(tǒng)計，在半導體制造的原材料成本中，硅片成本占比可達30%-40%左右。這是因為硅具有獨特的物理化學性質(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、存儲器到各種傳感器，硅片都是實現(xiàn)半導體器件功能的關(guān)鍵載體。全球半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對硅片的質(zhì)量、尺寸和性能提出了越來越高的要求，硅片的技術(shù)進步也推動著半導體芯片向更小制程、更高集成度的方向發(fā)展。
�。ǘ┕杵姆诸惻c特性
單晶硅片：單晶硅片是當前半導體制造中應用最廣泛的硅片類型。它是通過提拉法或區(qū)熔法生長出單晶體硅棒，再經(jīng)過切割、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，這使得其電學性能均勻且穩(wěn)定，能夠滿足高端芯片制造對材料一致性的嚴格要求。
在集成電路制造中，大尺寸的單晶硅片（如12英寸，約300mm）應用越來越普遍，因為更大的尺寸可以在一片硅片上制造更多的芯片，從而降低單位芯片的制造成本。單晶硅片主要應用于邏輯芯片、存儲芯片等高端半導體產(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)成本相對較低，早期在太陽能光伏領(lǐng)域應用廣泛。由于其電學性能的均勻性較差，在半導體集成電路制造中的應用相對較少，但隨著技術(shù)的發(fā)展，一些低性能要求的半導體器件也開始采用多晶硅片。
非晶硅片：非晶硅片的原子排列沒有明顯的周期性，屬于無定形結(jié)構(gòu)。非晶硅片具有制備工藝簡單、成本低的優(yōu)點，主要應用于薄膜晶體管（TFT）、太陽能薄膜電池等領(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)動電路，能夠?qū)崿F(xiàn)大面積、低成本的生產(chǎn)。
二、半導體硅片市場分析
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中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2029年中國晶圓產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及投資前景預測報告》指出，近年來，全球半導體硅片市場規(guī)模呈現(xiàn)出波動增長的態(tài)勢。2024年，受全球經(jīng)濟形勢不穩(wěn)定、半導體行業(yè)周期性調(diào)整等因素影響，市場規(guī)模出現(xiàn)一定下滑，但隨著行業(yè)逐漸復蘇，預計未來幾年將恢復增長。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，同期硅晶圓營收縮減6.5%，降至115億美元。中國半導體硅片市場規(guī)模增長迅速，成為全球重要的增長驅(qū)動力。隨著國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對半導體硅片的需求不斷增加，國內(nèi)企業(yè)積極擴產(chǎn)，市場份額逐步提升。
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技術(shù)發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在大尺寸化、高純度化和特殊工藝需求增長等方面。大尺寸化方面，12英寸晶圓在先進制程中的應用不斷擴大，450mm晶圓的研發(fā)也在持續(xù)推進，雖然目前尚未實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，但未來有望成為行業(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材料性能的嚴格要求。特殊工藝需求增長體現(xiàn)在對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)域具有獨特的性能優(yōu)勢，隨著5G通信、新能源汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，市場需求持續(xù)增長。
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全球半導體硅片市場集中度較高，形成了寡頭壟斷的競爭格局。日本信越化學、SUMCO、中國臺灣環(huán)球晶圓、德國世創(chuàng)、韓國SK Siltron等企業(yè)占據(jù)了全球大部分市場份額。這些企業(yè)憑借其先進的技術(shù)、龐大的產(chǎn)能和廣泛的客戶資源，在市場競爭中處于優(yōu)勢地位。中國半導體硅片企業(yè)近年來發(fā)展迅速，但整體市場份額仍相對較低，與國際巨頭相比，在技術(shù)水平、產(chǎn)能規(guī)模和市場份額等方面仍存在一定差距。不過，隨著國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)上的持續(xù)投入和產(chǎn)能的不斷擴張，如滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微等企業(yè)在國內(nèi)市場的份額逐步提升，未來有望在全球市場競爭中取得更大突破。
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