2022年半導(dǎo)體硅片行業(yè)市場空間及發(fā)展前景分析

1、2022年半導(dǎo)體硅片行業(yè)市場空間及發(fā)展前景分析1. 中國半導(dǎo)體硅片市場高增速，國產(chǎn)替代需求強(qiáng)勁半導(dǎo)體硅片為芯片制造的基本材料。超純多晶硅熔化后，摻入硼（B）、磷（P）等元 素改變導(dǎo)電能力，放入籽晶經(jīng)過單晶生長制成單晶硅錠，單晶硅錠經(jīng)過切片、研磨、腐蝕、 拋光、外延（如有）、鍵合（如有）、清洗等工藝步驟，制造成為半導(dǎo)體硅片，因此硅片的 各項(xiàng)參數(shù)和品質(zhì)對(duì)芯片質(zhì)量和良率會(huì)產(chǎn)生直接影響。輕摻雜硅片制造技術(shù)難度較高。根據(jù)摻入的硼、磷等元素的比例不同，半導(dǎo)體硅片可 分為輕摻雜、中摻雜和重?fù)诫s。通常摻雜濃度越高，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性就會(huì)變得越好，原因 是能進(jìn)入導(dǎo)帶的電子數(shù)量會(huì)隨著摻雜濃度提高而增加。國內(nèi)硅片技術(shù)相

2、對(duì)落后，規(guī)模化產(chǎn) 品主要為重?fù)降妥璁a(chǎn)品，用于厚膜外延片底板及之后的亞微米級(jí)制程芯片的生產(chǎn)。輕摻雜 硅片主要應(yīng)用于集成電路制造，目前在我國還處于研發(fā)階段。輕摻雜離子注入是采用低能 量離子注入的，所以需要采用高電流離子注入設(shè)備進(jìn)行。采用低能量離子注入，離子運(yùn)動(dòng) 的速率較低，部分離子無法到達(dá)晶圓表面，容易造成離子損耗。另外，在晶圓的輕摻雜源 漏極(LDD)離子注入制程中，每次注入一個(gè)離子，由于一個(gè)離子的直徑較小，部分離子不 經(jīng)過撞擊直接深入到晶圓襯底的底部，也就是晶圓的通道效應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致較大的襯底漏電流， 破壞晶圓的電學(xué)特性。因此低摻雜硅片的制備工藝具有較高的技術(shù)壁壘。輕摻硅拋光片主要用于制造大規(guī)模集

3、成電路，也有部分用于硅外延片的襯底材料，應(yīng) 用領(lǐng)域例如手機(jī)電腦的存儲(chǔ)器、CPU 等。重?fù)焦钂伖馄话阌糜诠柰庋悠囊r底材料，外 延片即襯底上做好外延層的硅片，主要應(yīng)用于高壓集成電路，下游應(yīng)用領(lǐng)域包括家電、高 鐵等。半導(dǎo)體硅片行業(yè)集中度較高，國內(nèi)外技術(shù)差距較大。2018 年全球前五大硅片企業(yè)為 日本信越化學(xué)、日本 SUMCO、德國 Siltronic、中國臺(tái)灣 GWC 和韓國 SKSiltron。其中， 前兩大廠商日本信越半導(dǎo)體、SUMCO 占有 50%以上的市場份額，前五大廠商共占有 90% 以上的市場份額。半導(dǎo)體硅片市場高度集中，且國內(nèi)外技術(shù)水平差距較大，12 英寸大尺寸 硅片市場參與者也主

4、要為以上廠商。全球半導(dǎo)體硅片市場度過低谷，預(yù)計(jì)市場規(guī)模穩(wěn)步上漲。根據(jù) SEMI 統(tǒng)計(jì)，2015 年 至 2018 年，全球硅片市場規(guī)模高速擴(kuò)張，于 2018 年達(dá)到 114 億美元；2019 年，市場規(guī) 模受需求疲軟影響出現(xiàn)下降；2020 年，受疫情影響多家硅片廠商紛紛減產(chǎn)導(dǎo)致供給下滑， 同時(shí)受 5G、AI 及新能源車市場增量影響，硅片需求上升，市場規(guī)模維持在 112 億美元。 自 2012 至 2020 年的年均復(fù)合增長率為 3.33%，假設(shè)市場以該速度擴(kuò)張，預(yù)計(jì) 2022 年市 場規(guī)?？蛇_(dá)到 119 億美元。中國大陸半導(dǎo)體硅片市場受政策利好驅(qū)動(dòng)，增速大于全球行業(yè)總體增速。2009 至 20

5、19 年，中國大陸半導(dǎo)體硅片銷售額從 3.44 億美元上升至 12.15 億美元，復(fù)合增速達(dá) 15.03%， 遠(yuǎn)高于全球市場增速。其中，2018 年，中國半導(dǎo)體硅片市場出現(xiàn)快速增長，同比增速達(dá) 到 45%。2019 年，全球半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模下滑，僅有中國半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò) 張，增長率為 22.99%。長期來看，預(yù)計(jì)中國大陸半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模將會(huì)保持?jǐn)U大趨勢(shì)， 到 2022 年達(dá)到 18.49 億美元。12 英寸為當(dāng)前主流硅片尺寸，大尺寸趨勢(shì)明顯。半導(dǎo)體硅片的直徑越大，在單片硅片 上可制造的芯片數(shù)量就越多，單位芯片的成本隨之降低。半導(dǎo)體硅片尺寸從 6 英寸到 8 英 寸，再到當(dāng)前主流的

6、12 寸，2017 年至 2020 年期間，12 寸硅片占比從 67%上升到 68.4%， 8 寸硅片占比從 25.8%下降到 25.4%。2020 年全球 8 寸硅片市場約為 18 億美元，國內(nèi)市場增速快于全球。2020 年全球 8 寸硅片市場規(guī)模約為 22.75 億美元，國內(nèi) 8 寸硅片市場規(guī)模約為 4.36 億美元，國內(nèi)市場 增速顯著快于全球市場增速。目前從全球市場 8 英寸硅片總需求上看，輕摻硅片占全部需 求的 70-80%，即 16-18 億美元；在 12 英寸硅片總需求中，輕摻硅片占比幾近 100%。對(duì) 于國內(nèi)市場來說，8 寸晶圓廠主要用于制造模擬器件、功率器件，故 8 寸輕摻占比

7、較全球 相比略有減少，根據(jù)國內(nèi)晶圓廠產(chǎn)能數(shù)據(jù)，2020 年 8 寸輕摻硅片市場規(guī)模約為 2.09 億美 元。2. 神工股份攻克核心工藝技術(shù)，已具備 8 英寸硅片量產(chǎn)能力公司輕摻雜低缺陷硅片工藝規(guī)格高，比肩國際一流廠商標(biāo)準(zhǔn)。2019 年，在公司實(shí)現(xiàn) 高質(zhì)量單晶硅材料的研發(fā)生產(chǎn)后，啟動(dòng)了對(duì)低缺陷晶體的生產(chǎn)研發(fā)。公司具備表面顆粒度 控制技術(shù)、電阻率控制技術(shù)等核心工藝能力。截至目前，公司低缺陷晶體的成品率已經(jīng)跟 海外龍頭大廠水平接近。公司研發(fā)的核心技術(shù)“硅片表面微觀線性損傷控制技術(shù)”、“低酸 量硅片表面清洗技術(shù)”、“線切割過程中硅片翹曲度的穩(wěn)定性控制技術(shù)”達(dá)到業(yè)界先進(jìn)水平， 產(chǎn)品已部分應(yīng)用于集成電路制造。募資建廠進(jìn)軍半導(dǎo)體硅片領(lǐng)域，評(píng)估通過后有望快速上量。2020 年，公司公開發(fā)行 股份 4000 萬股，擬籌資 8.67 億元人民幣用于投資 8 英寸半導(dǎo)體級(jí)硅單晶拋光片生產(chǎn)建設(shè) 項(xiàng)目，該項(xiàng)目建設(shè)完成并順利達(dá)產(chǎn)后，公司將具備年產(chǎn) 180 萬片 8 英寸半導(dǎo)體級(jí)硅單晶拋 光片以及 36 萬片半導(dǎo)體級(jí)硅單晶陪片的產(chǎn)能規(guī)模。5 萬片/月產(chǎn)能布局完成，8 英寸硅片進(jìn)入客戶認(rèn)證流程。公司 8 英寸半導(dǎo)體級(jí)輕摻低 缺陷硅片研發(fā)團(tuán)隊(duì)解決了熱系統(tǒng)封閉、多段晶體電阻率區(qū)間控制、晶體穩(wěn)態(tài)化控制等技術(shù) 難題，