半导体硅片 - 产业百科

摘要：随着中国经济的发展和技术水平的提高，对电子产品的需求也不断增加，进而推动了半导体硅片市场的增长。中国政府一直将半导体产业视为国家重点支持的战略性产业之一。政府出台了一系列激励政策，包括财政支持、税收优惠和研发资金等，以促进半导体硅片行业的发展。因此，国内硅片制造商在技术自主创新和产能扩张方面得到了支持，推动了市场规模的增长。2023年中国半导体硅片市场规模约为164.85亿元。

一、定义及分类

半导体硅片指Silicon Wafer，半导体级硅片，用于集成电路、分立器件、传感器等半导体产品制造的硅片。常见的半导体材料包括硅（Si）、锗（Ge）等元素半导体及砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）等化合物半导体。相较于锗，硅的熔点为 1415℃，高于锗的熔点 937℃，较高的熔点使硅可以广泛应用于高温加工工艺中；硅的禁带宽度大于锗，更适合制作高压器件。相较于砷化镓，硅安全无毒、对环境无害，而砷元素为有毒物质；并且锗、砷化镓均没有天然的氧化物，在晶圆制造时还需要在表面沉积多层绝缘体，这会导致下游晶圆制造的生产步骤增加从而使生产成本提高。

半导体硅晶圆是制造硅半导体产品的基础，可根据不同参数进行分类。根据尺寸（直径）不同，半导体硅片可分为2英寸（50mm）、3英寸（75mm）、4英寸（100mm）、5英寸（125mm）、6英寸（150mm）、8英寸（200mm）、12英寸（300mm），在摩尔定律影响下，半导体硅片正在不断向大尺寸的方向发展，目前8英寸和12英寸是主流产品，合计出货面积占比超过90%。

二、商业模式

1、生产制造

生产制造是中国半导体硅片行业的核心环节。企业需要投入大量资金购置先进的生产设备，建设洁净厂房和实验室，并培养一支高素质的生产工人和技术人才团队。生产制造的效率和质量直接影响着企业的竞争力和市场地位。在商业模式上，一些企业采取垂直一体化的模式，实现从硅片的生长到成品芯片的制造，以提高生产效率和降低成本。而另一些企业则专注于某个环节，例如晶体生长或晶圆加工，通过与其他企业合作形成产业链。

2、技术创新

技术创新是中国半导体硅片行业持续发展的重要动力。企业需要不断提升工艺技术水平，降低生产成本，提高产品质量和性能，以满足市场需求。同时，还需要不断进行研发，推出具有自主知识产权的新产品和新技术。在商业模式上，一些企业将技术创新作为核心竞争力，加大研发投入，建立起自己的研发团队和创新体系。这些企业通常会与科研院所、高校等合作，共同推动技术进步。

3、市场销售和服务支持

市场销售是企业获取订单和开拓市场的重要手段。企业需要建立稳定的客户关系，了解客户需求，提供符合市场需求的产品和服务。同时，还需要灵活运用营销手段，扩大市场份额。在商业模式上，一些企业采取直接销售模式，通过自建销售团队直接面向客户，提供个性化的服务。而另一些企业则选择间接销售模式，通过代理商或分销商拓展销售渠道。

三、行业政策

在信息技术革命的浪潮下，半导体产业作为信息技术产业的核心，是国家经济和国家安全的基础，也是国家政策重点支持的领域。近年来，国家高度重视半导体硅片产业的发展并出台了一系列政策，2024年2月，河南省人民政府发布《关于明确政府工作报告提出的2024年重点工作责任单位的通知》中指出：聚焦高端屏、智能端、专用芯、传感器和新算力，推动中国（郑州）智能传感谷建设提档加速，加快实施航空港区新型显示基地、紫光智慧终端产业园、合晶大尺寸硅片二期、超聚变全球总部和研发中心、河南电子半导体产业园等项目，吸引芯片、存储、基础软件上下游企业集聚成群。

四、行业壁垒

1、技术壁垒

半导体硅片制造是一个高度技术密集型的领域，需要掌握先进的制造技术和工艺。这涉及到晶体生长、晶圆加工、光刻、薄膜沉积等一系列工艺步骤，需要大量的专业知识和经验积累。中国企业在技术上与国际领先企业相比仍存在一定差距，需要不断加大研发投入，提升自主创新能力。

2、资金壁垒

建设半导体硅片生产线需要巨额投资，包括设备采购、厂房建设、人员培训等方面。国际领先企业在资金实力上具备较大优势，可以更容易地扩大生产规模和提升技术水平。中国企业需要面对融资难题，同时加大与资本市场的对接，吸引更多资金投入到半导体产业。

3、供应链壁垒

半导体硅片制造需要大量的原材料和设备，涉及到晶体硅、光刻胶、蚀刻液等诸多供应链环节。国际上部分原材料和设备供应商垄断程度较高，中国企业面临供应链风险。建设完善的国内供应链体系，提高自给能力，是一个重要的发展方向。

4、法律法规壁垒

半导体行业受到国际上的贸易政策和法律法规的影响较大，例如出口管制、知识产权保护等方面的限制。中国企业需要遵守国际规则，同时积极参与国际标准的制定和贸易谈判，提升自身在国际市场上的竞争力。

5、人才壁垒

半导体行业对高端人才的需求量大，但供给相对有限。中国企业需要加大人才培养和引进力度，建设一支高素质的研发和管理团队，提升企业的创新能力和竞争力。

五、产业链

半导体硅片行业产业链上游为原材料供应商，主要为多晶硅，直拉炉设备、抛光液及其他；产业链中游为单晶硅片及外延片；产业链下游为应用领域，主要为计算机、汽车、医疗、航空航天等领域。从下游应用来看，8英寸半导体硅片主要应用于传感器、逻辑芯片、分立元件、光电耦合器等，终端应用领域主要为汽车、工业（包括智慧工厂、智慧城市、自动化）和智能手机%。12英寸硅片的需求主要来源于存储芯片、逻辑芯片等应用，终端应用领域主要为智能手机、PC/平板、服务器、电视/游戏机，服务器、工业、汽车、通信应用占比较小。

六、行业现状

硅片是生产集成电路、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料，是半导体产业链基础性的一环。受益于通信、计算机、消费电子等应用领域需求带动，我国半导体硅片市场规模不断增长。中国半导体硅片市场的规模在过去几年持续增长。随着中国经济的发展和技术水平的提高，对电子产品的需求也不断增加，进而推动了半导体硅片市场的增长。中国政府一直将半导体产业视为国家重点支持的战略性产业之一。政府出台了一系列激励政策，包括财政支持、税收优惠和研发资金等，以促进半导体硅片行业的发展。中国政府希望在半导体硅片领域实现自给自足，减少对进口硅片的依赖。因此，国内硅片制造商在技术自主创新和产能扩张方面得到了支持，推动了市场规模的增长。2023年中国半导体硅片市场规模约为164.85亿元。

七、发展因素

1、有利因素

（1）技术创新和人才储备

技术创新是半导体行业持续发展的重要动力。中国政府一直在加大对半导体领域的研发投入，鼓励企业加强自主创新能力。例如，国家重大科技项目和政策鼓励企业加大对半导体技术的研发投入，推动了国内半导体硅片制造技术的进步。中国拥有庞大的人才储备，特别是在工程技术和科学研究领域。政府和企业积极推动高校与企业合作，加强人才培养与科研合作，为半导体硅片行业提供了丰富的人才支持。

（2）政策扶持和产业政策

政府出台了一系列支持半导体产业发展的政策，包括财政补贴、税收优惠和技术创新奖励等。这些政策鼓励企业增加研发投入，加速技术创新和产业升级。中国在《中国制造2025》等战略文件中明确提出要加强半导体产业的发展，将其列为国家重点支持的产业之一。这些政策的出台有助于提升中国半导体硅片行业的国际竞争力和市场地位。

（3）市场需求和产业生态

随着信息技术的不断发展和智能化需求的增长，全球对半导体产品的需求持续增加。中国作为全球最大的电子产品制造基地之一，市场需求巨大，为半导体硅片行业提供了广阔的市场空间。中国在产业链上游的布局逐渐加强，包括芯片设计、制造设备等领域。这些上游产业的发展也带动了对半导体硅片等核心元器件的需求增长，形成了完整的产业生态链，为半导体硅片行业的发展提供了有力支撑。

2、不利因素

（1）技术短板和依赖进口

尽管中国在半导体领域取得了一些进展，但在高端技术和核心工艺方面仍存在短板。例如，在晶体生长、光刻技术等关键环节上，中国企业仍然相对落后于国际领先水平。中国半导体硅片行业依赖大量进口的高端设备和原材料，例如，先进的光刻机、薄膜沉积设备等。国际上一些国家对这些关键技术实施了严格的出口管制，限制了中国企业的技术获取和发展。

（2）市场竞争和价格压力

全球半导体市场竞争激烈，中国企业面临来自国际巨头的强大竞争压力。这些国际企业拥有先进的技术和强大的研发实力，在产品品质、技术创新和市场渗透力上具有明显优势。半导体硅片是一个高度价格敏感的产品，市场价格波动大，行业利润率较低。中国企业在价格竞争中面临着较大的挑战，尤其是在与国际企业的竞争中，往往处于劣势地位。

（3）国际环境和地缘政治风险

半导体行业受到国际贸易政策和地缘政治因素的影响较大。近年来，一些国家出台了限制中国企业获取关键技术和市场准入的政策，加剧了中国半导体企业的国际市场竞争压力。国际关系紧张和地缘政治风险加剧，可能导致贸易摩擦升级、技术封锁等问题，对中国半导体硅片行业的发展造成不利影响。

八、竞争格局

半导体硅片行业具有技术难度高、研发周期长、资本投入大、客户认证周期长等特点，因此全球半导体硅片行业集中度较高。国际硅片厂商长期占据较大的市场份额，排名前五的厂商分别为日本信越化学（Shin-Etsu）、日本胜高（Sumco）、环球晶圆（Global Wafers）、德国世创（Siltronic）、韩国SK Siltron，中国大陆半导体硅片企业技术较为薄弱，市场份额较小，技术工艺水平以及良品率控制等与国际先进水平相比仍具有显著差距。国内半导体硅片龙头企业沪硅产业、中环股份、立昂微、中晶科技。

上海硅产业集团属于半导体/集成电路行业，位居产业链上游，主营业务为半导体硅片及其他材料的研发、生产和销售。沪硅产业目前产品类型涵盖300mm抛光片及外延片、200mm及以下抛光片及外延片、SOI硅片、压电薄膜衬底材料等，产品广泛应用于存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片、功率器件、传感器、射频芯片、模拟芯片、分立器件等领域。2023年上半年，沪硅产业实现营业收入15.74亿元，同比下降4.41%。归属于上市公司股东的净利润1.87亿元，同比增长240.35%。半导体硅片业务方面，2023年上半年沪硅产业半导体硅片实现营收14.00亿元，占比88.94%。

九、发展趋势

中国政府一直致力于推动半导体行业的自主创新和技术升级。未来，预计中国半导体硅片制造商将继续加大研发投入，提高制造工艺和技术水平，以生产更高性能、更先进的硅片产品。中国半导体硅片市场的需求将继续增长，因为电子产品和新兴技术的发展对硅片的需求不断上升。为满足市场需求，预计中国硅片制造商将继续扩大产能，争取在国内市场获得更大份额。随着人工智能、物联网、5G通信等新兴应用的持续发展，对高性能半导体硅片的需求将继续增长。中国半导体硅片制造商有机会在这些领域占据更多市场份额。