2020年國內外硅片市場運行格局分析及投資潛力咨詢預測

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硅是半導體行業中最重要的材料，約占整個晶圓制造材料價值的三分之一。目前，90%以上的集成電路芯片是用硅片作為襯底制造出來的。整個半導體產業就是建立在硅材料之上的。

硅片質量對半導體制造至關重要。在硅片上制造的芯片最終質量與采用硅片的質量有直接關系。如果原始硅片上游缺陷，那么最終芯片上也肯定存在缺陷。

按晶胞排列是否規律，硅可分為單晶硅和多晶硅。單晶硅晶胞在三維方向上整齊重復排列，而多晶硅晶胞則呈不規律排列。單晶硅在力學性質、電學性質等方面，都優于多晶硅。集成電路制造過程中使用的硅片都是單晶硅，因為晶胞重復的單晶結構能夠提供制作工藝和器件特性所要求的電學和機械性質。

硅片的制備從晶體生長開始，形成單晶錠后經過修整和磨削再切片，再經過邊緣打磨、精研、拋光等步驟后，最后檢查得到的硅片是否合格。

（1）單晶硅生產：單晶生長分為直拉（CZ）法和區熔（FZ）法，直拉法是目前主流的生長方法，占據90%市場。

直拉法：工藝成熟，更容易生長大直徑單晶硅，生長出的單晶硅大多用于集成電路元件。

CZ拉單晶爐

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區熔法：由于熔體不與容器接觸，不易污染，因此生長出的單晶硅純度較高，主要用于功率半導體。但區熔法較難生長出大直徑單晶硅，一般僅用于8寸或以下直徑工藝。

區熔法晶體生長

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（3）大直徑是硅片未來發展方向：大尺寸硅片是硅片未來發展的趨勢。大尺寸硅片帶來的優點有兩個：

單片硅片制造的芯片數目越多：在同樣的工藝條件下，300mm半導體硅片的可使用面積超過200mm硅片的兩倍以上，可使用率（衡量單位晶圓可生產的芯片數量的指標）是200mm硅片的2.5倍左右，大尺寸硅片上能制造的芯片數目更多；

利用率更高：在圓形硅片上制造矩形的硅片會使硅片邊緣處的一些區域無法被利用，從而帶來部分浪費，隨之晶圓尺寸的增大，損失比就會減小。

不同尺寸的晶硅比較

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隨著半導體技術的發展和市場需求的變化，大尺寸硅片占比將逐漸提升。目前8英寸硅片主要用于生產功率半導體和微控制器，邏輯芯片和存儲芯片則需要12英寸硅片。2018年12英寸硅片全球市場份額預計為68.9%，到2021年占比預計提升至71.2%。

（4）硅片市場情況：半導體硅片投入資金多，研發周期長，是技術壁壘和資金壁壘都極高的行業。由于下游客戶認證時間長，硅片廠商需要長時間的技術和經驗積累來提升產品的品質，滿足客戶需求，以獲得客戶認證。

目前全球硅片市場處于寡頭壟斷局面。2018年全球半導體硅片行業銷售額前五名企業的市場份額分別為：日本信越化學28%，日本SUMCO25%，中國臺灣環球晶圓14%，德國Siltronic13%，韓國SKSiltron9%，前五名的全球市場市占率接近90%，市場集中度高。

2018年全球硅片產能現狀分析

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數據統計：中金企信國際咨詢

近年來全球半導體硅片出貨面積穩步增長。據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國硅片行業市場發展現狀研究及投資戰略咨詢報告》統計數據顯示：2018年全球半導體硅片出貨面積達127.3億平方英寸，同比2017年增長7.79%；銷售金額為113.8億美元，同比2017年增長30.65%，單價每平方英寸0.89美元，較2017年增長21%。

2010-2018年全球半導體硅片出貨面積分析

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數據統計：中金企信國際咨詢

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目前，12英寸和8英寸硅片是市場主流。2018年全球12英寸硅片需求均值在600-650萬片/月，8英寸均值在550-600萬片/月。12英寸硅片主要被NAND和DRAM需求驅動，8英寸主要被汽車電子和工業應用對功率半導體需求驅動。長期看12英寸和8英寸依然是市場的主流。

國內積極布局大硅片生產，規劃產能大。截至2018年年底，根據各個公司已量產產線披露的產能，8英寸硅片產能已達139萬片/月，12英寸硅片產能28.5萬片/月。預計2020年8英寸硅片實際月需求將達到172.5萬片，2020年12英寸硅片實際需求為340.67萬片/月。為滿足國內大硅片的需求，我國正積極布局大硅片的生產。目前公布的大硅片項目已超過20個，預計總投資金額超過1400億，到2023年12英寸硅片總規劃產能合計超過650萬片。

從國內硅片生產商來看，目前國內硅片生產商主要有上海新昇、中環股份、金瑞泓等企業。上海新昇12英寸硅片產品已經通過華力微和中芯國際的認證，正片2019年已得到長江存儲的采購，目前處于國內領先地位。中環股份一期于2019年2月進行試生產8英寸硅片，7月將進行規模化投產；12英寸功率硅片生產線將在2019年下半年進行設備安裝調試。二期將于2020年開工建設，投資15億美元，建設兩條12英寸生產線，月產能35萬片。