2022年半导体硅片行业市场空间及发展前景分析

1、2022年半导体硅片行业市场空间及发展前景分析1. 中国半导体硅片市场高增速，国产替代需求强劲半导体硅片为芯片制造的基本材料。超纯多晶硅熔化后，掺入硼（B）、磷（P）等元 素改变导电能力，放入籽晶经过单晶生长制成单晶硅锭，单晶硅锭经过切片、研磨、腐蚀、 抛光、外延（如有）、键合（如有）、清洗等工艺步骤，制造成为半导体硅片，因此硅片的 各项参数和品质对芯片质量和良率会产生直接影响。轻掺杂硅片制造技术难度较高。根据掺入的硼、磷等元素的比例不同，半导体硅片可 分为轻掺杂、中掺杂和重掺杂。通常掺杂浓度越高，半导体的导电性就会变得越好，原因 是能进入导带的电子数量会随着掺杂浓度提高而增加。国内硅片技术相

2、对落后，规模化产 品主要为重掺低阻产品，用于厚膜外延片底板及之后的亚微米级制程芯片的生产。轻掺杂 硅片主要应用于集成电路制造，目前在我国还处于研发阶段。轻掺杂离子注入是采用低能 量离子注入的，所以需要采用高电流离子注入设备进行。采用低能量离子注入，离子运动 的速率较低，部分离子无法到达晶圓表面，容易造成离子损耗。另外，在晶圆的轻掺杂源 漏极(LDD)离子注入制程中，每次注入一个离子，由于一个离子的直径较小，部分离子不 经过撞击直接深入到晶圓衬底的底部，也就是晶圆的通道效应，会导致较大的衬底漏电流， 破坏晶圆的电学特性。因此低掺杂硅片的制备工艺具有较高的技术壁垒。轻掺硅抛光片主要用于制造大规模集

3、成电路，也有部分用于硅外延片的衬底材料，应 用领域例如手机电脑的存储器、CPU 等。重掺硅抛光片一般用于硅外延片的衬底材料，外 延片即衬底上做好外延层的硅片，主要应用于高压集成电路，下游应用领域包括家电、高 铁等。半导体硅片行业集中度较高，国内外技术差距较大。2018 年全球前五大硅片企业为 日本信越化学、日本 SUMCO、德国 Siltronic、中国台湾 GWC 和韩国 SKSiltron。其中， 前两大厂商日本信越半导体、SUMCO 占有 50%以上的市场份额，前五大厂商共占有 90% 以上的市场份额。半导体硅片市场高度集中，且国内外技术水平差距较大，12 英寸大尺寸 硅片市场参与者也主

4、要为以上厂商。全球半导体硅片市场度过低谷，预计市场规模稳步上涨。根据 SEMI 统计，2015 年 至 2018 年，全球硅片市场规模高速扩张，于 2018 年达到 114 亿美元；2019 年，市场规 模受需求疲软影响出现下降；2020 年，受疫情影响多家硅片厂商纷纷减产导致供给下滑， 同时受 5G、AI 及新能源车市场增量影响，硅片需求上升，市场规模维持在 112 亿美元。 自 2012 至 2020 年的年均复合增长率为 3.33%，假设市场以该速度扩张，预计 2022 年市 场规模可达到 119 亿美元。中国大陆半导体硅片市场受政策利好驱动，增速大于全球行业总体增速。2009 至 20

5、19 年，中国大陆半导体硅片销售额从 3.44 亿美元上升至 12.15 亿美元，复合增速达 15.03%， 远高于全球市场增速。其中，2018 年，中国半导体硅片市场出现快速增长，同比增速达 到 45%。2019 年，全球半导体硅片市场规模下滑，仅有中国半导体硅片市场规模持续扩 张，增长率为 22.99%。长期来看，预计中国大陆半导体硅片市场规模将会保持扩大趋势， 到 2022 年达到 18.49 亿美元。12 英寸为当前主流硅片尺寸，大尺寸趋势明显。半导体硅片的直径越大，在单片硅片 上可制造的芯片数量就越多，单位芯片的成本随之降低。半导体硅片尺寸从 6 英寸到 8 英 寸，再到当前主流的

6、12 寸，2017 年至 2020 年期间，12 寸硅片占比从 67%上升到 68.4%， 8 寸硅片占比从 25.8%下降到 25.4%。2020 年全球 8 寸硅片市场约为 18 亿美元，国内市场增速快于全球。2020 年全球 8 寸硅片市场规模约为 22.75 亿美元，国内 8 寸硅片市场规模约为 4.36 亿美元，国内市场 增速显著快于全球市场增速。目前从全球市场 8 英寸硅片总需求上看，轻掺硅片占全部需 求的 70-80%，即 16-18 亿美元；在 12 英寸硅片总需求中，轻掺硅片占比几近 100%。对 于国内市场来说，8 寸晶圆厂主要用于制造模拟器件、功率器件，故 8 寸轻掺占比

7、较全球 相比略有减少，根据国内晶圆厂产能数据，2020 年 8 寸轻掺硅片市场规模约为 2.09 亿美 元。2. 神工股份攻克核心工艺技术，已具备 8 英寸硅片量产能力公司轻掺杂低缺陷硅片工艺规格高，比肩国际一流厂商标准。2019 年，在公司实现 高质量单晶硅材料的研发生产后，启动了对低缺陷晶体的生产研发。公司具备表面颗粒度 控制技术、电阻率控制技术等核心工艺能力。截至目前，公司低缺陷晶体的成品率已经跟 海外龙头大厂水平接近。公司研发的核心技术“硅片表面微观线性损伤控制技术”、“低酸 量硅片表面清洗技术”、“线切割过程中硅片翘曲度的稳定性控制技术”达到业界先进水平， 产品已部分应用于集成电路制造。募资建厂进军半导体硅片领域，评估通过后有望快速上量。2020 年，公司公开发行 股份 4000 万股，拟筹资 8.67 亿元人民币用于投资 8 英寸半导体级硅单晶抛光片生产建设 项目，该项目建设完成并顺利达产后，公司将具备年产 180 万片 8 英寸半导体级硅单晶抛 光片以及 36 万片半导体级硅单晶陪片的产能规模。5 万片/月产能布局完成，8 英寸硅片进入客户认证流程。公司 8 英寸半导体级轻掺低 缺陷硅片研发团队解决了热系统封闭、多段晶体电阻率区间控制、晶体稳态化控制等技术 难题，