德阳代写可行性研究报告 杭州湾地区环线并行线G92N段一期工程

2、半导体硅片分类

半导体硅片可以按照尺寸、工艺等方式进行划分。按照尺寸划分，一般可分为12英寸（300mm）、8英寸（200mm）、6英寸（150mm）、5英寸（125mm）、4英寸（100mm）等规格；按照工艺划分，一般可分为硅研磨片、硅抛光片、硅外延片等，其中以硅抛光片和硅外延片为主。

（1）按尺寸分类

12英寸硅片通常用于90nm以下半导体制程，需求来源于逻辑芯片（CPU、GPU）、存储芯片、FPGA与ASIC等高端领域。6英寸、8英寸硅片通常用于90nm以上半导体制程，需求来源于功率器件、电源管理器、MEMS、显示驱动与指纹识别芯片领域。

硅片尺寸朝向12英寸演进为主流趋势，但6英寸、8英寸硅片在部分领域依然具有应用优势：硅片尺寸越大，可制造芯片数量就越多，使得单位芯片成本下降，因此全球先进制程皆采用12英寸硅片；但是，6英寸、8英寸需求量也同时增长，在部分功率器件和传感器领域，6英寸、8英寸硅片的经济效益较高。

（2）按工艺分类

硅研磨片是指对硅单晶锭进行切割、研磨等加工得到的厚度小于1mm的圆形晶片，是制作硅抛光片及硅外延片的中间产品，也可以用于制作分立器件芯片。硅抛光片由硅研磨片经过后续抛光、清洗等精密加工而成，主要应用于集成电路和分立器件制造。硅抛光片按照掺杂程度不同分为轻掺硅抛光片和重掺硅抛光片，掺杂元素的掺入量越大，硅抛光片的电阻率越低。轻掺硅抛光片广泛应用于大规模集成电路的制造，也有部分用作硅外延片的衬底材料。重掺硅抛光片一般用作硅外延片的衬底材料。

硅外延片是指在硅单晶衬底上外延生长一层或多层硅单晶薄膜的材料，用于制造半导体分立器件和集成电路。根据衬底片的掺杂浓度不同，分为轻掺杂衬底外延片和重掺杂衬底外延片。

3、全球半导体硅片市场情况

伴随电子信息技术不断发展及终端消费需求升级，全球半导体硅片市场不断增长，但受全球宏观经济波动影响呈现周期性调整。据SEMI统计，2020年，即便受新冠疫情的冲击下，全球硅晶圆出货面积仍增长5%，达到12，407百万平方英寸；另外，总营收与2019年持平，为112亿美元，接近2018年历史高峰。

4、我国半导体硅片市场情况

2010年至2013年，中国大陆半导体硅片市场发展趋势与全球半导体硅片市场一致。2014年起，随着中国各半导体制造生产线投产、中国半导体制造技术的不断进步与中国半导体终端产品市场的飞速发展，中国大陆半导体硅片市场步入了飞跃式发展阶段。2018年至2020年，中国大陆半导体硅片销售额从9.92亿美元上升至13.35亿美元，年均复合增长率为16.01%，远高于同期全球半导体硅片的年均复合增长率-0.93%。中国作为全球最大的半导体产品终端市场，预计未来随着中国芯片制造产能的持续扩张，中国半导体硅片市场的规模将继续以高于全球市场的速度增长。

（三）行业竞争格局及主要生产企业

1、全球市场情况

由于半导体硅片行业具有技术难度高、研发周期长、资金投入大、客户认周期长等特点，全球半导体硅片行业进入壁垒较高，行业集中度高，呈现寡头垄断格局。2020年，全球前五大半导体硅片企业信越化学、SUMCO、Siltronic、环球晶圆、SKSiltron合计销售额109.16亿美元，占全球半导体硅片行业销售额比重高达89.45%。

2、我国市场情况

从我国市场来看，由于我国从20世纪90年代才逐步开始加大对半导体产业的投入力度，同国外发达国家相比整体起步较晚。而近年来，大尺寸半导体硅片国产化成为我国半导体领域的重要战略目标和努力方向，国内企业在8英寸及以下尺寸半导体硅片生产方面与国际先进水平的差距已得到较大程度的缩小，但12英寸半导体硅片由于核心工艺技术难度更高，尚无法实现大规模量产。目前国内从事硅材料业务的公司主要包括沪硅产业、中环半导体、立昂微电子、超硅半导体、有研半导体、南京国盛、河北普兴等公司。

综上，半导体硅片市场在全球范围内呈现寡头垄断的格局；国内市场处于产业快速发展阶段，市场竞争相对充分，但尚未形成垄断格局，且12英寸硅片尚无大规模量产企业。

（四）行业发展趋势

1、市场规模发展趋势

（1）全球硅片市场受终端半导体市场需求上行影响，全球半导体晶圆制造产能也随之提升，2018年全球硅晶圆产能为1，945万片/月，预计到2022年全球硅晶圆产能将上升至2，391万片/月，较2018年增长22.93%，年均复合增长率为5.3%。根据SUMCO预测，未来3-5年内全球12英寸硅片的供给和需求依旧存在缺口，并且缺口会随着半导体周期的景气程度回暖而越来越大，至2022年将会有100万片/月的缺口。12英寸大硅片需求量快速增长，受益于半导体高端需求拉动：12英寸大硅片主要用于90nm以下制程的集成电路芯片，例如逻辑芯片（GPA、CPU、FGPA）、存储芯片（SSD、DRAM）等先进制程的芯片，因此直接受益于智能手机、计算机、云计算、人工智能等终端半导体产品技术升级的需求拉动。

（2）国内硅片市场中国大陆从建厂高峰逐渐跨越至扩产的时期到来，根据SEMI预测2017至2020年中国大陆拟新建晶圆厂占全球42%。2020年开始随着建设逐渐完成，设备搬入产线，晶圆厂开始进入试产到扩产的阶段，中国晶圆产能将迎来突破性的快速提升，对上游原材料会出现巨大需求。据SEMI预计，到2020年，中国大陆晶圆厂装机产能达到每月400万片8英寸等效晶圆，与2015年的230万片相比，年均复合增长率为12%，增长速度远远高过其他地区。综上，随着全球半导体制造中心向中国不断转移，中国大陆芯片产能加速扩张，必将持续推动中国大陆硅片市场规模增速高于全球。

2、超越摩尔（MorethanMoore）技术路线

多年来，缩小特征尺寸和增大硅片直径一直是推动全球集成电路制造技术进步的两大要素。随着传统工艺和常规材料物理极限的逼近，以及研发成本的急剧上升，这一路线已经遇到越来越多的挑战。为此，ITRS（国际半导体技术蓝图）给出了三个大方向：“MoreMoore”、“MorethanMoore”、“BeyondCMOS”。“MoreMoore”要做的是想办法沿着摩尔定律的道路继续往前推进，即延续特征尺寸不断缩小的技术路线；“MorethanMoore”侧重于功能的多样化，即“非尺寸依赖”的特色工艺技术路线，主要产品覆盖功率器件、MEMS传感器、CMOS图像传感器深圳市民德电子本公司有限公司关于增资浙江晶睿电子科技有限公司暨对外投资可行性研究报告24以及RF器件；“BeyondCMOS”要做的是发明在硅基CMOS遇到物理极限时所能倚重的新型器件，包括碳纳米管、石墨烯、自旋电子器件、分子开关等为代表的后CMOS技术路线。基于中国半导体技术及供应链基础现状，晶睿电子主要深耕“MorethanMoore（超越摩尔）”技术路线，打造特色工艺，满足市场多样化需求。“超越摩尔”器件主要采用6英寸、8英寸和12英寸（28nm以上制程线宽）成熟制程晶圆。以下对“MorethanMoore（超越摩尔）”技术路线及其市场做简要阐述：所谓“超越摩尔”，即通过改变集成电路基础的晶体管结构（SOI、FIN-FET），各类型电路兼容工艺、先进封装（晶圆级封装、SiP、3D多芯片封装）等技术，使一个系统级芯片能支持越来越多的功能，同样可以降低芯片的成本、提高电路的等效集成度。

“超越摩尔”定位的是多维度的特色工艺，具体可以从以下几个方面理解：

（1）芯片系统性能的提升不再靠单纯的晶体管特征尺寸的缩小，而是更多地靠电路设计以及系统算法优化。

（2）集成度的提高不一定要靠把更多模块放到同一块芯片上，而是可以靠封装技术来实现集成。

（3）芯片的关键不仅仅是更高的性能，更可以是一些有用的新功能。因为智能手机、智能穿戴设备、自动驾驶汽车等兴起后，“超越摩尔”的技术需求量越来越大。据麦姆斯咨询报道，2017年，“超越摩尔”器件的晶圆需求达到了近4，500万片（等效8英寸晶圆）。到2023年，这一数字预计将超过6，600万片（等效8英寸晶圆），2017~2023年期间将增长近10%。其中，功率器件占据主导地位，2017年功率器件晶圆市场的占比达到了“超越摩尔”器件总体市场的60%以上，2017~2023年期间的年均复合增长率（CAGR）预计达到13%。深圳市民德电子本公司有限公司关于增资浙江晶睿电子科技有限公司暨对外投资可行性研究报告25图2-92017~2023年“超越摩尔”器件晶圆需求（等效8英寸晶圆）（资料来源：YoleDevelopment）。