某某工厂-专业生产加工、定做各种金属工艺品

　　PG电子硅元素是半导体质料中运用最通俗的元素，拥有 4 个价电子，与其他元素一齐位于周期 表中的 IVA 族。常见的半导体质料网罗硅（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。若正在单晶硅中掺入某些 3 或 5 价的元素，分子组织将 爆发很大改观制造工艺分类，其导电才智将取得很大的提升，但与金属等导体的导电才智比照旧较低， 是以称为半导体。遵照掺杂元素的分歧，能够创设出 N 型和 P 型半导体，它们都是造 造电子元件的首要质料。

　　集成电道的首要工序为 IC 打算、晶圆创设、封装和测试。IC 打算公司遵照下游用户（系 统厂商）的需求打算芯片，然后交给晶圆代工场举办创设，其首要职司即是把 IC 打算 公司打算好的电道图移植到硅晶圆创设公司创设好的半导体硅片上。完结后的晶圆再送 往下游的 IC 封测厂，由封装测试厂举办封装测试，末了将本能优越的 IC 产物/芯片出售 给编造厂商。

　　半导体硅片参预了从创设到封测的全盘流程，是集成电道创设中最为底子的原质料。集 成电道的上游网罗原质料和正在各出产枢纽的首要出产修造。原质料网罗晶圆创设质料和封装质料。晶圆创设质料网罗半导体硅片、光罩、高纯化学试剂、特种气体、光刻胶、 靶材、CMP 掷光质料等。封装质料网罗引线框架、封装基板、陶瓷封装质料、键合丝、 包装质料、芯片粘结质料等。个中半导体硅片是参预度最高的底子原质料，晶圆创设所 有流程均正在半导体硅片的底子进步行。

　　12 英寸硅片是目前半导体硅片市纠合占比最高的产物。半导体硅片尺寸（以直径预备） 首要有 50mm（2 英寸）、75mm（3 英寸）、100mm（4 英寸）、150mm（6 英寸）、200mm （8 英寸）与 300mm（12 英寸）等规格。正在摩尔定律的影响下，半导体硅片从 70 年 代起不停向大尺寸的偏向兴盛。遵照 SEMI 的统计数据，2018 年，12 英寸硅片和 8 英 寸硅片市集份额划分为 63.8%和 26.1%，合计占比亲密 90%。因为挪动通讯、预备机 等终端市集延续敏捷兴盛，12 英寸半导体硅片成为半导体硅片市纠合最主流的产物。

　　增泰半导体硅片尺寸可提升芯片良品率、提升出产效能以及低重单元出产本钱。大尺寸 半导体硅片的良品率更高。据测算，12 英寸半导体硅片较 8 英寸半导体硅片，表表积 扩充了 392.7cm2，而较大尺寸的半导体硅片可具有更无数目和更大比例的完好芯片（边 缘地带被耗损的区域比例更低），是以将具有更高的良品率。单元面积的更大尺寸半导 体硅片可出产更多芯片，从而提升出产效能。以边长巨细 500mil（1mil=1/1000inch） 的芯片为例，12 英寸半导体硅片可出产 410 片芯片，而 8 英寸半导体硅片仅能出产 191 片。另表，大硅片的本钱上风还源于对付其他半导体质料的节流。半导体质料中的许多 质料如光刻胶、湿电子化学品等都属于花消品，运用次数有必然束缚。提升正在单次创设 经过中可出产的芯片数目，能够低重质料总本钱，从而低重单元出产本钱。

　　他日几年，12 英寸仍将是半导体硅片的主流种类，18 英寸硅片因身手研起事题及修造 创设本钱嘹后等要素尚未进入量产阶段。18 英寸是继 12 英寸之后的下一代半导体硅片 打算尺寸，但因为 12 英寸硅片可餍足目今出产需求，18 英寸硅片修造研起事度极大， 导致各大厂商操心投资回报亏空。虽然出产效能大概会有必然水准的提升，然而目今使 用 18 英寸硅片不具备本钱上风。据 SEMI 估算，一个 18 英寸晶圆厂的耗资远赶过 12 英寸晶圆厂的加入本钱，但只可使芯片单元面积代价低落 8%，是以晶圆厂向 18 英寸 挪动的速率较缓。

　　遵照创设工艺分类，半导体硅片首要能够分为掷光片、表延片与以 SOI 硅片为代表的高 端硅基质料。单晶硅锭颠末切割、研磨和掷光管理后取得掷光片；掷光片颠末表延发展 酿成表延片；掷光片颠末氧化、键合或离子注入等工艺管理后酿成 SOI 硅片。除以上三 种主流硅片表，半导体硅片还网罗退火片、扩散片、结间隔片等分歧品种。

　　掷光片：该种硅片是底子的半导体硅片，也是表延片、SOI 硅片的衬底质料。硅片表表 颗粒度和洁白度对半导体产物的良品率有直接影响。掷光工艺可去除加工表表残留的损 伤层，杀青半导体硅片表表平整化，并进一步减幼硅片的表表粗疏度，以餍足芯片创设 工艺对硅片平整度和表表颗粒度的恳求。掷光片可直接用于修造半导体器件，通俗运用 于存储芯片与功率器件等半导体器件，也可行动表延片、SOI 硅片的衬底质料。

　　表延片：该种硅片提拔了器件的牢靠性，并淘汰了器件的能耗，是以正在工业电子、汽车 电子等界限通俗运用。表延是通过化学气相重积的方法正在掷光面上发展一层或多层，掺 杂类型、电阻率、厚度和晶格组织都适当特定器件恳求的新硅单晶层。表延身手能够减 少半导体硅片中因单晶发展爆发的缺陷，拥有更低的缺陷密度和氧含量。表延片常正在 CMOS 电道中运用，如通用途理器芯片、图形管理器芯片等，因为表延片相较于掷光片 含氧量、含碳量、缺陷密度更低，是以提升了栅氧化层的完好性，刷新了沟道中的走电 地步，从而提拔了集成电道的牢靠性。除此除表，低电阻率的硅衬底上平时可表延发展 一层高电阻率的表延层，运用于二极管、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等功率器件。

　　SOI 硅片：SOI 即绝缘体上硅，是较为优秀的硅基质料之一，其主旨特色是正在顶层硅和 支柱衬底之间引入了一层氧化物绝缘埋层。SOI 硅片的上风正在于能够通过绝缘埋层杀青 全介质间隔，这将大幅淘汰半导体硅片的寄生电容以及走电地步，并消释了闩锁效应。SOI 硅片拥有寄生电容幼、短沟道效应幼、低压低功耗、集成密度高、速率速、工艺简 单、抗宇宙射线粒子的才智强等利益。是以，SOI 硅片适合运用正在恳求耐高压、耐卑劣 情况、低功耗、集成度高的芯片上，如射频前端芯片、功率器件、汽车电子、传感器以 及星载芯片等。

　　直拉法：此身手是发展单晶硅的主流身手，本钱较低，多数用于修造大尺寸硅片。直拉法（Czochralski Method，简称 CZ 法）是 1918 年由切克劳斯基从熔融金属 中拉造细灯丝，并正在 50 年代修树起来的一种晶体发展方式，目前唯有该方式能做 出大于 8 英寸的晶圆。直拉法的方法是把原料多晶硅块放入石英坩埚中，正在单晶 炉中加热溶化，再将一根直径唯有 10mm 的棒状晶种（籽晶）浸入融液中。正在适 合的温度下，融液中的硅原子会顺着晶种的硅原子陈设组织正在固液交壤面上酿陈规矩的结晶，成为单晶体。直拉法可用于创设 8、12 英寸半导体掷光片、表延片、 SOI 等种种半导体硅片，首要运用正在低功率的集成电道元件。

　　区熔法：该法可出产目前纯度最高的硅单晶，但本钱也较高，多数用于出产幼尺 寸硅片。区熔法（Floating Zone Method，简称 FZ 法）是使用热能正在棒料的一端 爆发熔区，再熔接单晶籽晶的一种方式。治疗温度使熔区迟钝地向棒的另一端移 动，通过整根棒料，发展成一根单晶，晶向与籽晶的不异。区熔法不行像直拉法 那样出产大直径的单晶，而且晶体有较高的位错密度，正在进入 21 世纪之前首要用 于出产 5 英寸的硅片。然而区熔法不需求像直拉法那样运用石英坩埚，于是可生 长出直拉法无法出产出的低含氧量高纯硅晶体，用于高功率的晶闸管和整流器等。

　　半导体硅片是环球半导体质料中市集占比最高且最首要的原质料。遵照 SEMI 统计， 2018 年环球半导体质料市纠合，半导体硅片的出卖额为 121.2 亿美元，占比 37.6%， 是全盘半导体质料中占比最高的品类。遵照中芯国际招股仿单披露，正在 2019 年的原 质料采购中，半导体硅片本钱占比高达 40.8%，远超其他原质料，是晶圆创设中最为重 要的一环。

　　环球半导体市集整个展示上行趋向。环球半导体出卖额 2009 年至 2019 年年均复合增 速抵达 6.0%，我国半导体出卖额 2014 年至 2019 年年均复合增速达 9.5%。2019 年全 球及中国半导体市集出卖额显示较大幅度下滑，首假使因为占半导体市集 26.7%的存储 器市集因提供过剩，代价低落，收入下滑 31.5%。个中 DRAM 正在 2019 年因库存积存导 致代价走低，均匀售价低落 47.4%，营收低落 37.5%。但截止至 2020 年 5 月，半导体 市集出卖额同比 2019 年已有较大幅度修复。半导体市集固然正在 2019 年显示短暂萎缩， 但从持久来看，需求照旧强劲。受 5G、新能源汽车、物联网等新型物业的驱动，半导 体市集范畴希望延续增加。

　　环球半导体硅片的出货量与环球半导体出货量增速及环球 GDP 增速强合系。半导体硅 片行业拥有产物模范化水准高，行业壁垒高，业内厂商少、单笔采购金额大的特征，因 此拥有彰着的周期性。因为半导体硅片是半导体物业中市集占比最大的质料，是以环球 半导体硅片出货量增速与环球半导体出货量增速走势根基相同。半导体硅片出货量与 GDP 走势也大致好似。2007 年，半导体硅片市集受到美国次贷紧急波及，增速陷入短 暂休息。但正在 2009 年经济发轫规复之后，半导体硅片市集再次回归高速兴盛轨道。

　　短期颠簸不改持久趋向，环球硅片需求整个向上。受 2020 年疫情影响，半导体硅片市 场估计正在短期内会受到 GDP 下滑的波及，但因为下游 5G、新能源汽车等终端市集需求 延续增加，正在持久内硅片市集需求照旧向上。

　　我国半导体硅片市集增速高于环球均匀水准。2014 年起，跟着中国参半导体创设出产 线投产、中国半导体创设身手的不停前进与中国半导体终端产物市集的飞速兴盛，中国 大陆半导体硅片市集步入了奔腾式兴盛阶段。遵照 SEMI 统计，2016 年至 2018 年，中 国大陆半导体硅片出卖额从5.0亿美元上升至9.9亿美元，年均复合增加率高达40.9%， 远高于同期环球半导体硅片的年均复合增加率 25.7%。细分来看，正在摒除了疫情的影响 后，2020 年中国 8 英寸和 12 英寸硅片需求量估计增速较速。正在未思量疫情带来影响的 假设下，赛瑞商酌估计 2020 年中国市集 8 英寸半导体硅片需求量为 307 万片/月，同比 增加 23%；12 英寸半导体硅片需求量为 312 万片/月，同比增加 8%。

　　从半导体兴盛史书来看，环球半导体行业共经验了三次产能挪动。半导体行业出世于美 国硅谷，借帮第二次宇宙大战的海量订单杀青行业的起飞。二战时刻，当局的多量订单 为美国企业供给了近乎源源不停的资金原因，美国企业不停吞并上下游企业，酿成了涵 盖研发打算、出产创设和封装测试的 IDM 形式。之后，跟着日本、韩国、中国台湾、 中国大陆的经济敏捷兴盛，半导体物业逐渐从美国挪动出去。

　　我国集成电道的自给率延续提升，从 2009 年 10.2%增加至 2019 年 15.6%。我国集成 电道的提供和需求总体展示同步增加的态势，从 2009 年到 2019 年，需求范畴从 410 亿美元增加至 1250 亿美元，年均复合增速为 11.8%，产出范畴从 42 亿美元增加至 195 亿美元，年均复合增速为 16.6%，产出增加快率高于需求增加快率。遵照 IC Insights 估计，2019-2024 年，需求年均复合增速约 11%，而产出年均复合增速将增加至约 17%， 我国集成电道自给率估计正在 2024 年提升至约 21%。

　　环球 12 英寸晶圆厂产能增加快率放缓。遵照 IC Insights 统计，2018 年环球 12 英寸晶 圆厂数目为 112 家，估计 2019 年-2023 年增速从 8.0%低落至 2.2%。遵照 IC Insights 统计，中国地域是独一正在 2019 年杀青晶圆厂范畴增加的地域，同比 2018 年增加约 6%。美国晶圆厂范畴正在 2019 年同比低落约 2%，亚太地域与 2018 年持平，欧洲地域低落约 11%，日本低落约 13%。中国市集增加是拉动 2019 年环球晶圆厂范畴增加的首要动力

　　正在已有和新投产能中，以 12 英寸晶圆为主。国内芯片巨头中芯国际以及其子公司中芯 北方、中芯南方合计 12 英寸晶圆产能估计可达每月 9.6 万片。除中芯国际表，产能规 模最大的前三名厂商划分是 SK 海力士、华虹和三星电子。截至 2020 年 8 月，SK 海力 士合计 12 英寸晶圆产能可达 18.0 万片/月，华虹合计 12 英寸晶圆产能可达 11.8 万片/ 月，三星电子 12 英寸晶圆产能可达 10.0 万片/月。总的来看，目今我国境内晶圆工场 （含海表公司正在华修厂）12 英寸晶圆已投产能正在 86 万片/月以上，正在修产能达 26 万片 /月以上PG电子。

　　半导体器件的分歧造程水准决意了半导体硅片的需求组织。跟着半导体器件造程水准的 提拔，产物良率也会相应低落。运用更大尺寸硅片行动衬底的优秀造程芯片，可取得更 低的单元本钱以及安祥的产物出货量。是以，更优秀、成熟的半导体器件首要采用 12 英寸硅片创设。12 英寸硅片涵盖从成熟到优秀造程的半导体器件，首要运用于智内行 机及幼我电脑的逻辑芯片、存储芯片和 CIS 图像传感器等；8 英寸硅片涵盖 90nm 至 0.5μm 造程的半导体器件，首要运用于物联网、汽车 MCU 芯片、射频芯片、基站通信 修造 DSP 等；6 英寸以下硅片所运用产物的造程畛域正在 0.35μm-1.2μm 及以上，首要 运用于功率半导体制造工艺分类、射频和 MEMS，个中以二极管、晶闸管功率器件为主。

　　12 英寸半导体硅片市集占比最大，SOI 硅片市集出卖额增速最速。遵照 SEMI 的统计 数据，2018年12英寸半导体硅片占除了SOI硅片的半导体硅片市集出货面积的63.8%， 因为人为智能、区块链、云预备等新兴终端市集的繁盛兴盛，2016-2018 年出货面历年 均复合增速为 8.4%；8 英寸半导体硅片出货面积占比 26.1%，受益于汽车电子、工业 电子、物联网等运用界限的强劲需求，2016-2018 年出货面历年均复合增速达 10.4%；2018年SOI硅片的市集出卖额为7.2亿美元，受智内行机射频通信需求拉动，2016-2018 年 SOI 硅片环球出卖额年均复合增速达 27.5%，增幅较大。

　　12 英寸半导体硅片出货面积增加较速，5G 智内行机更新换代希望拉动质料需求。自 2000 年环球第一条 12 英寸芯片创设出产线 英寸半导体硅片市集需求增 加，出货面积不停上升。2008 年，12 英寸半导体硅片出货量初次逾越 8 英寸半导体硅 片；2009 年，12 英寸半导体硅片出货面积逾越其他尺寸半导体硅片出货面积之和。2000 年至 2018 年，因为挪动通讯、预备机等终端市集延续敏捷兴盛，12 英寸半导体硅片出 货面积从 0.9 亿平方英寸扩充至 80.1 亿平方英寸，市集份额从 1.7%大幅提拔至 2018 年的 63.8%，成为半导体硅片市集最主流的产物。

　　5G 智内行机较 4G 手机本能更卓着，所需的半导体器件本能恳求也更高。5G 手机正在内 部硬件摆设和整个架构打算上，与守旧 4G 手机有很大的分歧。5G 手机无论是从芯片、 天线打算、存储空间及速率照旧空间结构、相机本质等，都较 4G 手机拥有彰着提拔。遵照 Sumco 的统计数据，5G 手机 DRAM 与 NAND 的存储容量、摄像头数目、AP 核 数以及管理器芯片规格均高于 4G 手机，每台 5G 手机的半导体硅片用量为 2.2 平方英 寸，比 4G 手机半导体硅片单元用量多 0.9 平方英寸，是 4G 手机的 1.7 倍。

　　跟着 5G 通信身手的不停成熟，新一轮智内行机更新换代即将到来，12 英寸半导体硅片 需求将受 5G 手机普及而疾速增加。遵照 Gartner、IDC 和 Omdia 三家公司正在 2019 年 四序度的测算，估计 2019 年环球 5G 手机的出货量 1135.2 万台，占悉数智内行机出货 量 0.8%。而到 2023 年，环球 5G 手机的出货量估计可达 7.9 亿台，占悉数智内行机出 货量 50.6%，2019 年到 2023 年，5G 手机出货量占比扩充了 49.8%。从智内行机的 12 英寸硅片的需求组织来看，DRAM、NAND、逻辑芯片和 CIS 图像传感器是智内行机的 首要构成部门，他日将接续成为硅片需求增加的首要动力点。

　　存储芯片：存储器及 12 英寸硅片的出货量希望跟班 5G 智内行机的日益普及而逐 渐扩充。存储器是 12 英寸硅片占比最高的运用界限，占比约 54%。同时，智内行 机也是存储芯片最大的下游运用市集。5G 智内行机的存储芯片将具有更速的读写速率和整个存储本能，以餍足其更速的收集通信才智和运算速率恳求，存储器芯 片产能的敏捷增加将拉动对 12 英寸硅片需求。

　　（1）DRAM 市集：遵照 Sumco 的统计，2019 年手机通信界限占 DRAM 下游市集约 39%，仅次于数据管理界限，为第二大市集。估计 2019 年到 2023 年环球 DRAM 市集 的年均复合增速希望抵达 19.2%。2019 年智内行机界限占 NAND 下游市集 41%安排， 占比排行第一。

　　（2）NAND 市集：近年来，3D NAND 存储器的产能敏捷增加，其首要源由是用于大 数据存储的固态硬盘 SSD（Solid State Disk）需求的增加以及智内行机与便携式修造 单元存储密度的提拔。估计 2019 年到 2023 年 NAND 市集的年均复合增速希望抵达 39.4%。

　　逻辑芯片：智内行机逻辑芯片的造程不停提拔，12 英寸硅片用量希望随之提升。遵守摩尔定律，半导体行业展示产物升级迭代速、本能延续提拔、本钱延续低落、 造程不停缩幼的根基兴盛趋向。遵照 Gartner 预测，2016 至 2022 年，环球芯片 创设产能中，估计 20nm 及以下造程占比 12%，32/28nm 至 90nm 占比 41%，0.13 μm 及以上的微米级造程占比 47%。目前，90nm 及以下的造程首要运用 12 英寸 半导体硅片，90nm 以上的造程首要运用 8 英寸或更幼尺寸的硅片。截至 2020 年 7 月，台积电已杀青 5nm 造程工艺 CPU 代工，中芯国际也已杀青 14nm 造程量产。他日，跟着 5G 智内行机对付逻辑芯片体积与管理才智的恳求不停提升，下游晶圆 代工场的造程水准也将不停冲破与提拔，12 英寸硅片的用量希望进一步取得提拔。

　　CIS 图像传感器：跟着多摄像头正在 5G 智内行机中的普及，12 英寸半导体硅片将 受 CIS 图像传感器需求拉动。CIS 图像传感器首要运用 12 寸表延片。同时，智能 手机是 CIS 图像传感器运用占比最大的下游，2018 年占比达 63.9%。遵照 IC Insights 的统计，正在影相手机与嵌入式运用驱动下，CIS 图像传感器是过去 10 年 来生长最敏捷的半导体产物，市集产值已接连 9 年立异高，到 2019 年一经抵达 184 亿美元的范畴。2010 年到 2019 年，CIS 图像传感器出卖额年均复合增速达 16.9%，出货量年均复合增速达 15.2%。跟着多摄像头正在 5G 智内行机中的普及， CIS 图像传感器市集增加疾速，极大拉动 12 英寸硅片需求。

　　8 英寸半导体硅片市集拥有率安祥，物联网、汽车电子为首要需求增加原因。2011 年开 始，8 英寸半导体硅片市集拥有率安祥正在 25-27%之间。2016 年至 2017 年，因为汽车 电子、液晶显示器等市集需求敏捷增加，8 英寸硅片出货面积从 26.9 亿平方英寸上升至 30.9 亿平方英寸，同比增加 14.7%。2018 年，受益于汽车电子、工业电子、物联网等 运用界限的强劲需求，以及功率器件、传感器等出产商将部门产能从 6 英寸挪动至 8 英 寸，带头 8 英寸硅片接续坚持增加，8 英寸硅片出货面积抵达 32.8 亿平方英寸，同比 增加 6.3%。

　　正在汽车电动化、智能化、网联化趋向饱动下，汽车电子市集范畴疾速攀升，拉动 8 英寸 半导体硅片需求。汽车电子正在整车上的运用，有帮于提升车辆的太平性、安逸性、经济 性和文娱性。跟着汽车死板本能刷新空间趋窄，汽车电子化的身手迭代已成为饱动新车 型显示、提升汽车本能的首要伎俩。2019 年环球汽车电子市集范畴达 1620 亿美元安排， 同比增加 6.6%。从我国汽车电子景心胸来看，汽车电子用人格业景气指数自 2012 年以 来上下颠簸，但整个坚持上升趋向。2015 年至今，汽车电子用人格业景气指数整个保 持正在 150-175 畛域内上下颠簸。虽 2016-2018 年显示幼幅低落，但跟着汽车行业苏醒， 汽车电子用人格业景气指数自 2018 年 5 月的 151.1 上升至 2020 年 1 月的 161.3。

　　环球物联网的繁盛兴盛亦是饱动 8 英寸半导体硅片需求增加的首要原因。物联网是新一 代讯息身手的高度集成和归纳行使，对新一轮物业厘革和经济社会绿色、智能、可延续 兴盛拥有首要道理。环球各国加倍是美国、欧盟、日韩等隆盛国度高度注重物联网兴盛， 踊跃举办计谋结构，以期驾御他日国际经济科技竞赛主动权。遵照 IDC 预测，估计 2020 年环球物联网行业整个收入为 9545 亿美元，同比增速 13.9%。国内物联网近几年坚持 较高的增加快率。“十三五”以还，我国物联网市集范畴稳步增加，到 2018 年中国物联 网市集范畴抵达 1.4 万亿元。遵照工信部数据显示，截至 2018 年 6 月底，世界物联网 终端用户已达 4.7 亿户。他日物联网市集上涨空间可观。估计 2020 年中国物联网市集 范畴将冲破 2 万亿元。

　　射频器件是 5G 无线通讯修造的主旨器件之一，SOI 硅片是创设射频器件的枢纽衬底材 料。射频前端芯片（RF）是超幼型内置芯片模块，集成了无线前端电道中种种效力芯 片，网罗功率放大器、天线调谐器、低噪声放大器、滤波器和射频开合等。射频前端芯 片首要效力是模仿信号管理，为以挪动智能终端为代表的无线通讯修造的主旨器件之一。SOI 硅片首要网罗运用于智内行机通信的 RF-SOI（射频 SOI）、多运用场景的 FD-SOI （全耗尽 SOI）以及首要运用于汽车电子的 Power-SOI（功率 SOI）制造工艺分类。个中，RF-SOI 为运用量最大的 SOI 硅片类，占比达 60.0%。SOI 硅片正在 5G 智内行机中的运用面积要 高于 4G 智内行机，市集远景空旷。

　　受 5G 通信正在环球畛域内引申普及影响，射频前端市集与 SOI 硅片市集远景空旷。遵照 Yole Development 统计明白，因为 5G 模范的逐渐实施，估计射频前端市集范畴将由 2017 年的 150 亿美元上升至 2023 年的 350 亿美元，年均复合增加率达 15.2%。行动 射频前端器件的出产原质料，SOI 硅片出产工艺更繁复制造工艺分类、本钱更高、运用界限更专业。遵照 SEMI 统计，2016 年至 2018 年环球 SOI 硅片市集出卖额从 4.4 亿美元增加至 7.2 亿美元，年均复合增加率 27.5%；同期，中国 SOI 硅片市集出卖额从 0.02 亿美元上升 至 0.11 亿美元，年均复合增加率 132.5%。

　　正在 5G 手机挪动智能终端前端模块中，SOI 硅片因本钱上风拥有多元运用场景。5G 无 线通信需求更高的频率以抵达更速的网速，而比拟守旧的砷化镓（GaAs）和蓝宝石上 硅（SOS）身手，SOI 能够同时供给优越的射频本能和较低的本钱。恰是基于以上上风，行动挪动智能终端前端模块中的枢纽器件之一，射频开合芯片从 2013 年一经舍弃原先 的 GaAs 和 SOS 工艺，转而采用本钱更低的 SOI 工艺。遵照 SOI 硅片巨头 Soitec 统 计，RF-SOI 可运用于 5G 手机中的毫米波领受器（Transceiver）、Sub-6GHz 及毫米波 功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）、射频开合（Antenna Switch）和天线调谐器 （Antenna Turner）；FD-SOI 可运用于 5G 手机中的 Sub-6GHz 及毫米波领受器 （Transceiver）、毫米波功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）和射频开合（Antenna Switch）；POI 可运用于 5G 手机中的滤波器（Filter）。

　　SOI 硅片正在 5G 手机顶用量大，正在 5G Sub-6GHz和毫米波两种波段中都有通俗的运用。高本能、大尺寸的 SOI 衬备和射频开合代工身手，一经被证据可能餍足 5G Sub-6 GHz 运用的本能和产能需求，他日 RF-SOI 无疑将主持 5G Sub-6GHz 下的手机射频开 合市集。遵照 Soitec 的测算，目前 RF-SOI 硅片正在一台 5G Sub-6GHz 波段智内行机上 的用量是 50 平方毫米，比一台 LTE 智内行机的用量多出了 43 平方毫米。除此除表， 因为具备高集成才智上风，RF-SOI 正在毫米波段仍拥有通俗的运用潜力。他日 RF-SOI 或 FD-SOI 硅片正在一台兼具 5G Sub-6GHz 波段和毫米波段效力的智内行机上的用量有 望抵达 65 平方毫米。

　　半导体硅片行业的进入壁垒较高，首要展现正在身手壁垒、血本加入壁垒以及客户认证壁 垒三个方面。

　　身手壁垒方面：跟着半导体系程不停缩幼，芯片出产的工艺愈加繁复，出产本钱 不停提升，本钱要素驱动硅片向着大尺寸的偏向兴盛。半导体硅片尺寸越大，对 于身手和修造的恳求越高，半导体硅片的尺寸每前进一代，出产工艺的难度亦随 之提拔。

　　血本加入方面：半导体硅片行业是血本麇集型行业，修树出产线以及延续研发需 要加入多量的资金。半导体器件运用的电子级多晶硅恳求纯度为 9-11N，而且要精 确限定 P 和 B 元素的增添量以限定其物理化学性情，是以对专业修造和出产情况 恳求极高，需求企业举办多量的重资产加入。以 SUMCO 为例，其正在 2019 年的资 本付出抵达了 503.0 亿日元，占其买卖收入的 15.5%。

　　客户认证方面：认证经过需求的时期较长，下游厂商认证本钱较高，认证意图较 低。平时情景下，下游芯片创设商引入新供应商时，会恳求硅片供应商先供给部 分产物举办试产，待出产出来的半导体产物通过其内部和终端客户的认证之后， 才会与硅片出产商正式修树贸易互帮合联。全盘产物认证周期大凡为 9-18 个月；SOI 硅片产物的认证周期-平时比掷光片和表延片产物更长，大凡为 1-2 年；终端用于汽车电子、医疗康健以及航空航天等界限的半导体硅片认证周期平时为 3-5 年。认证本钱较高，时期较长，因此半导体出产商不会简单更调供应商。

　　环球半导体硅片行业纠合度较高，12 英寸市集被海表龙头垄断。半导体硅片行业进入 壁垒较高，是以行业龙头企业的先发上风至极彰着，潜正在新企业很难进入市集。环球前 五泰半导体硅片出产企业划分是日本的信越化学和 SUMCO、德国的 Siltronic、中国台 湾的举世晶圆以及韩国的 SK Siltron。2016-2018 年，环球前五大硅片出产公司的环球 半导体硅片出卖额占比从约 85%上升至 93%。12 英寸半导体硅片同半导体硅片的整个 市集竞赛体例根基坚持相同，但环球约 98%的市集份额由信越化学、SUMCO、举世晶 圆、Siltronic 和 SK Siltron 五大巨头所垄断。

　　公司之间的并购加快了行业纠合度的提拔。半导体行业的周期性较强，范畴较幼的企业 难以内行业低谷时刻活命，而行业龙头企业因为产物品种较为雄厚、与行业上下游的说 判才智更强、单元固定本钱更低，更容易担当行业的周期性颠簸。通过并购的方法杀青 表延式扩张是极少半导体硅片龙头企业兴盛强大的旅途。如信越化学正在 1999 年并购了 日立的硅片交易；SUMCO 为住友金属工业的硅创设部分、拉拢硅创设公司以及三菱硅 质料公司团结而成；举世晶圆正在 2012 年收购了东芝陶瓷旗下的 Covalent Materials 的 半导体晶圆交易之后，成为环球第六泰半导体硅片厂，并于 2016 年收购了正正在耗损的 SunEdison Semiconductor Limited、丹麦 Topsil Semiconductor MaterialsA/S 半导体事 业部，进一步提拔其市集拥有率，也提升了全盘行业的纠合度。

　　信越化学：公司是环球排名第一的半导体硅片创设商，公司目前首要网罗六大事 业部。正在半导体硅质料交易方面，公司行动半导体单晶硅片的龙头，永远牢牢正在 身手层面盘踞行业造高点，公司于 2001 年发轫大范畴量产 12 英寸半导体硅片， 11N 的纯度与平均的结晶构造的单晶硅，正在全宇宙处于当先水准。

　　SUMCO：公司目前是环球第二大硅晶圆供应商，主买卖务为硅晶圆片的创设，主 要产物类型网罗高纯单晶硅锭、高质地掷光硅片、AW 高温退火晶片、EW 表延片、 JIW 结间隔硅片、SOI 绝缘体上硅、以及 RPW 再生掷光硅片。

　　举世晶圆：公司是环球第三大硅晶圆片供应商，正在硅片交易方面，公司具有完好的晶圆出产线，能够供给的硅片产物网罗：掷光片、扩散片、退火晶片、磊晶片 等。产物运用已超过电源照料元件、车用功率元件、讯息通讯元件、以及 MEMS 元件等界限。公司于 2016 年收购了笃志于 SOI 硅片与表延片创设的 SunEdison Semiconductor Limited、FZ（区熔）硅片产物首要供应商 Topsil Semiconductor Materials A/S 半导体奇迹部，从而成为环球第三大硅片创设商。

　　Siltronic：公司是环球排名第四的半导体硅片创设商，主营筹备地正在德国。公司 笃志于半导体硅片交易，从 1953 年发轫从事半导体硅片交易的研发管事，1998 年杀青 12 英寸半导体硅片的试出产，2004 年 12 英寸半导体硅片出产线已投产。首要产物网罗 5-12 英寸半导体硅片。

　　SK Siltron:公司是环球第五泰半导体硅片创设商，首要筹备地正在韩国。公司设立 于 1983 年，1996 年修成 8 英寸半导体硅片出产线 英寸半导体 硅片出产线 年公司收购 LG 所具有的 LG Siltron51%的股份，告成跻身全 球半导体硅片公司前线。2020 年 2 月 29 日公司又完结了对杜国晶圆交易的收购， 估计将扩没收司 SiC 硅片的产量。

　　中国半导体硅片对表依存度逐年低落，12 英寸硅片对表依存度照旧较高。遵照新质料 正在线 英寸半导体硅片对表依存度为 6%，估计 2020 年对表依存度 低落至约 2%，根基杀青齐世界产替换。2019 年我国 12 英寸半导体硅片对表依存度为 82%，估计 2020 年对表依存度低落至约 70%，仍处于较高水准。因为国产硅片龙头沪 硅物业一经发轫向中芯国际等晶圆创设企业供应 12 英寸半导体硅片，估计 2020 年我 国 12 英寸半导体硅片的供需差较 2019 年有必然低落。

　　表里战略饱动，配合催化半导体硅片国产化（略）身手产能不停提拔，国产替换势正在必行

　　沪硅物业起首杀青了国内对 SOI 硅片身手的冲破，杀青了国内半导体硅片身手的超过式 兴盛。通过对新傲科技、上海新昇、原环球第八泰半导体硅片企业芬兰 Okmetic 的整合， 并行动第一大股东参股 SOI 硅片龙头法国 Soitec，沪硅物业正在短时期内成为地区上笼盖 中国和欧洲的国际化企业，打造出网罗大尺寸模范硅片和高端 SOI 特征硅片正在内的归纳 性半导体硅质料供应平台，杀青超过式兴盛。

　　Smart Cut™可使任何薄膜质料挪动到任何其他质料之上，同时坚持初始的晶体学性子。Soitec 是环球最大的优化衬底半导体质料供应商PG电子，控造着 SOI 硅片界限最前沿 Smart Cut™出产身手，该身手已用于出产环球近 100%正在售的绝缘硅（SOI）晶圆。沪硅物业 完结了对 Okmetic 的私有化收购、入股环球最大的 SOI 硅片企业法国上市公司 Soitec， 并控股上海新昇和新傲科技，发端杀青了正在半导体硅片界限的物业结构。Soitec 正在环球 畛域内授权 3 家公司运用该身手，划分为新傲科技、环球第一大硅片企业信越化学与全 球第三大硅片企业举世晶圆。2014 年 5 月，Soitec 与新傲科技签定互帮同意和身手转 让同意。自此以还，新傲科技运用 Soitec 的 Smart Cut™专利身手出产高质地的 RF-SOI 和 Power-SOI 产物，并抵达宇宙级水准。新傲科技与 Soitec 的计谋互帮伙伴合联使得 它们可运用同样的修造和创设工艺，出产适当不异规格和恳求的同类产物。

　　国内 RF-SOI 物业链兴盛不屈衡，下游终端智内行机市集兴盛疾速，中游射频前端模块 和器件大部门依赖进口。目前，固然我国企业具备 RF-SOI 硅片大范畴出产才智，然而 国内仅有少数芯片创设企业拥有基于 RF-SOI 工艺创设射频前端芯片的才智，是以国产 RF-SOI 硅片以出口为主。

　　中国大陆企业的 12 英寸芯片创设产能低于 8 英寸芯片创设产能，估计 2020 年 12 英寸 产能杀青反超。从产物端来看，国内部门硅片厂商只杀青了少部门 8 英寸及其以下尺寸 的硅片国产庖代，然而市集占比相对较幼，没有酿成范畴效应。12 英寸硅片方面，国 内公司首要供应的是测试片或者挡片，正在量产片方面简直是空缺。跟着国内晶圆厂的修 设岑岭光临，以及目今国际局面下国内市集对付国产化产物不停提拔的需求，国内公司 正正在踊跃投资半导体硅片研发和修树。正在 8 英寸硅片项目中，国内厂商踊跃扩产抢占市 场；正在 12 英寸硅片项目中，国内厂商踊跃加入研发，以通过晶圆厂的认证。另一方面， 国内半导体硅片厂商也正在不停扩展产能，为异日的晶圆厂产能发生做好企图。跟着中国 大陆芯片创设企业身手能力的不停提拔，估计到 2020 年，中国大陆企业 12 英寸创设 芯片产能将会逾越 8 英寸创设芯片创设产能。

　　目前，国内首要的半导体硅片创设公司有沪硅物业、中环股份、立昂微电子（金瑞泓）、 超硅半导体、有研半导体等。个中，沪硅物业是中国国内市占率最高的半导体硅片供应 商，2018 年环球市占比为 2.2%，位列第 8。2017 年以前，国内 12 英寸半导体硅片几 乎悉数依赖进口。2018 年，沪硅物业子公司上海新昇行动中国大陆率先杀青 12 英寸半 导体硅片范畴化出卖的企业，冲破了 12 英寸半导体硅片国产化率简直为 0%的场面。

　　沪硅物业：公司是中国大陆范畴最大的半导体硅片企业之一，是中国大陆率先实 现 12 英寸半导体硅片范畴化出卖的企业。公司冲破了我国 12 英寸半导体硅片国 产化率简直为 0%的场面，推动了国半导体枢纽质料出产身手“自决可控”的历程。公司目前已成为多家主流芯片创设企业的供应商，供给的产物类型涵盖 12 英寸掷 光片及表延片、8 英寸及以下掷光片、表延片及 SOI 硅片。

　　中环股份：公司首要产物网罗高效光伏电站、太阳能电池片、太阳能单晶硅棒/片、 半导体硅锭、76.2-200mm 掷光片、TVS 保卫二极管 GPP 芯片。2019 年 1 月， 遵照通告，公司拟运用召募资金修造月产 15 万片 12 英寸掷光片出产线。

　　立昂微：公司是中国范畴较大的半导体硅片企业，设置于 2002 年，主买卖务为半 导体硅片以及半导体分立器件芯片的研发、出产和出卖，首要产物网罗 150-200mm 半导体硅片、肖特基二极管芯片、MOSFET 芯片。

　　超硅半导体：公司主买卖务网罗为硅片创设、蓝宝石创设和人为单晶发展等，具备掷光片、表延片产物出产身手。

　　有研半导体：公司设置于 2001 年，首要从事硅质料的商酌、开垦、出产与筹备。其首要产物网罗集成电道用、功率集成电道 5-8 英寸硅单晶及硅片 6 英寸及以下 区熔硅单晶及硅片、集成电道工艺修造用超大直径硅单晶及硅部件等。