mile米乐m6电竞:产业第十八课｜半导体材料之硅片
发布时间：2024-07-28 04:49:31
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作者：m6米乐足球APP下载
硅片是集成电路产业的基础，是晶圆制造的核心材料。中国大陆8寸、12寸硅片自主供应能力弱，高度依赖进口，是集成电路产业链中的短板。近年来，在政策支持和产业界积极努力下，已经涌现出部分优质企业，硅片产能将在未来几年将逐步落地，完成硅片产业高质量发展的追梦之路。
硅片也称硅晶圆，是制造半导体芯片的最重要的基础材料，其主要的组成原材料是单晶硅，硅片是以硅为材料制造的片状物体，一般是由纯度很高的结晶硅制成的。与其他材料相比，结晶硅的分子结构很稳定，很少有自由电子。半导体器件则是通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，改变硅的分子结构进而提高其导电性，最终获得一种具备特定导电性能的产品。
从生产工艺上来看，多晶硅的制备、硅料的铸锭、拉棒以及硅片的切割是目前硅片生产中的四大核心技术，工艺中主要通过影响硅片的纯度、杂质含量、密实度、晶粒尺寸及尺寸分布、结晶取向与结构匀称性、以及硅片的薄厚程度。
硅片的核心难点在于高纯度要求，通常要求9N级以上，在IC制造中通常使用的晶圆是单晶硅片，具体的规格分为抛光片PW/AW，外延片EW和绝缘体上硅SOI三大类。半导体硅片产业链如下图所示。
在全球半导体材料产业链，国外巨头占据了主要的市场占有率。前五大厂商分别为日本信越半导体（份额27%）、日本胜高科技（26%）、台湾环球晶圆（17%）、德国 Silitronic（11%）、韩国 LG（7%），市场占有率达到 92%。其中，仅两家日本企业所占的全球市场占有率就超过 50%。在12寸硅片市场中，前五大厂商更占据将近98%的市场份额。
2018年上半年全球300mm硅片及200mm硅片需求呈现较高增长态势，其中300mm硅片需求已达到600万片/月。受到下游车用电子、工业电子及IoT等影响，200mm及以下硅片长期订单的需求继续增加，200mm硅片需求已超越550万片/月。
在价格端方面，由于客户的需求并未改变，所有尺寸硅片的需求都增长，这导致全球硅片价格迅速回温。多个方面数据显示，2018上半年硅片平均价格约为0.844美元/平方英寸，2017年硅片平均价格约为0.738美元/平方英寸，整体上涨约14.36%。预计2018年全球硅片面积将达到128亿平方英寸，市场将达到110亿美元，平均价格约为0.860美元/平方英寸，同比上涨16.5%。
目前，中国大陆硅片供应商主要生产6英寸及以下的硅片，4-6英寸硅片基本能满足需求，但大尺寸硅片存在巨大的市场缺口。近年国内对8英寸硅片的需求年增长率稳定在10%左右，尽管目前我国对12英寸硅片的需求高达50万片/月，但我国并没有12英寸硅片的量产产能，需要全部依赖进口。大尺寸硅片作为集成电路产业上游，实现自主可控至关重要，2017年中国集成电路进口量高达3770亿元，同比增长10.1%；进口额为2601亿美元，同比增长14.6%，占中国总进口额的14.1%，由此可见，我国的集成电路对外依赖十分严重。此外，中兴通讯事件使集成电路产业自主可控这一话题也被提升到新的高度，硅片作为产业最上游有望受益政策鼓励集成电路产业基金的支持，国产大尺寸硅片有望得到快速发展。
全球硅片的供应商主要有日本的信越和盛高、中国台湾的环球晶圆、德国的Silitronic以及韩国LG，这五大供应商市场占有率合计高达90%以上，而中国大陆厂商半导体硅片的生产制造能力较弱，在全球的竞争力不足，国内半导体硅片企业如下图所示。
