中国半导体硅片外延片行业发展概述

中国半导体硅片外延片行业发展概述

1.1 半导体硅片、外延片行业概述

（1）半导体硅片、外延片定义及分类

在半导体制造业中广泛使用各种不同尺寸与规格的硅片，目前12英寸硅片的出货量占比超过60%，是目前主流的硅片尺寸。18英寸晶园世代的技术和机台设备有不少方针已开始确立，但依目前半导体业的态势观察，现在还很难取得实质性的进展。

硅片是生产集成电路的主要原材料。硅片尺寸越大则每片硅片上可以制造的芯片数量就越多，从而制造成本就越低。硅片尺寸的扩大和芯片线宽的减小是集成电路行业技术进步的两条主线。目前12英寸硅片的出货量占比超过60%，是目前主流的硅片尺寸。

半导体硅片通常由高纯度的多晶硅锭釆用查克洛斯法（CZ Method）为主拉成不同电阻率的硅单晶锭，然而经过晶体定向→外园滚磨→加工主、副参考面→切片→倒角→热

处理→研磨→化学腐蚀→抛光→清洗→检测→包装等工序。

根据硅纯度的不同要求，可分为太阳能等级6个“9”纯度，以及半导体等级11个“9”纯度。

（2）半导体硅片、外延片市场结构分析

1）行业产品结构分析

在半导体制造业中广泛使用各种不同尺寸与规格的硅片，通常包括4英寸、5英寸、6英寸、8英寸及12英寸，它们的基本规格如下表所示。

图表 1 半导体硅片分类情况(单位:毫米,微米,平方厘米,克,英寸)

图表来源：本研究中心整理

由于缺乏统一定义，硅片尺寸的过渡时间无法达成共识，其中有一种观点认为累积硅片的出货量超过100万片时，表示该硅片尺寸应进入下一阶段。实际上如英特尔等总是领先其他业者，率先采用更大尺寸的硅片。

现将SEMI于2006年的说法，全球硅片尺寸的过渡时间表列于如下：4英寸硅片于1986年；6英寸于1992年；8英寸于1997年及12英寸于2005年。而如果依英特尔的芯片生产线建设（见intel’s all fab list），它的3英寸生产线建于1972年FAB2；4英寸生产线建于1973年FAB4；6英寸生产线建于1978年FAB5；8英寸生产线建于1992年FAB15；第一条12英寸生产线建于2002年FAB12 in Hillsboro，与IBM同步。

业界较为公认的说法是，1980年代是4英寸硅片占主流，1990年代是6英寸占主流，2000年代是8英寸占主流，到2002年时英特尔与IBM率先建12英寸生产线，到2005年12英寸硅片已占总硅片的20%，到2008年占30%，而那时

8英寸硅片占比已下降至54%，6英寸硅片下降为11%。

多晶硅的原材料即高纯度的石英，目前已知的全世界储量中中国最多，品质最好，但是我国之前却是将石英矿沙在高温下还原成金属硅后低价外销，再高价进口多晶硅，并且石英还原成金属硅的阶段是高度污染的。好在近些年光伏产业带动了国内多晶硅产业的发展，目前太阳能等级的多晶硅，我国的产量已居全球第一。

2）行业区域结构分析

从区域结构来看，2017年，拥有大规模晶圆代工和封装基地的台湾地区贡献了全球21.9%的市场份额，稳居全球半导体材料市场第一；紧随台湾地区之后，中国大陆位居全球半导体材料市场第二；除中国大陆之外，全球其它主要半导体材料市场均实现了一定幅度的增长。韩国、日本、北美、欧洲，分别贡献了全球16.0%、15.0%、11.3%、7.2%的市场份额。

从成长性来看，台湾、中国大陆、欧洲和韩国的半导体

材料市场销售额成长最为强劲，而北美，世界其他地区和日本的半导体材料市场经历了温和的个位数成长。

图表 2 2017年全球半导体材料市场区域结构情况

图表来源：本研究中心整理

自2010年以来，台湾地区连续8年稳居全球半导体材料市场第一。2011-2017年，台湾地区半导体材料市场销售额呈现波动增长的态势；2017年，台湾地区买家依旧开启买买买模式，以超过100亿美元的规模再度居冠，年成长率达12%。

图表 3 台湾地区半导体材料市场销售额统计