國內半導體矽片價格總體預計仍將維持高位
1、矽片行業概況
半導體矽片行業屬於半導體材料環節，為半導體支撐業之一。半導體材料按照歷史進程可分為：
其中，矽材料因其技術成熟、成本穩定、儲量豐富、應用廣泛等特點，是目前用於製造半導體器件的主流基礎材料。半導體矽片是半導體製造的核心材料，占全球晶圓製造材料總成本的35%，占比最高。矽材料中，半導體矽片作為生產製造各類半導體產品的載體，是半導體行業最核心的基礎產品。
生產半導體矽片的原材料電子級多晶矽純度含量高，一般要求達到99.9999999%至99.999999999%（9-11個9）。電子級多晶矽通過直拉法（CZ法）或區熔法（FZ法）的單晶生長工藝拉製成單晶矽錠。研磨片是單晶矽錠通過切割、研磨等加工工藝後製成的圓形晶片，是製作矽拋光片及矽外延片的中間產品，也可以直接用於一些分立器件晶片製作。拋光片由矽研磨片經過後續拋光、清洗等工藝，實現了矽片表面平坦化，減小了表面粗糙度，主要應用於集成電路和分立器件製造。此外，以拋光片為基礎進行二次加工可製成有特殊性能的外延片、退火片以及SOI矽片。
根據摻雜濃度，矽片可以分為重摻和輕摻，根據摻入元素的不同可分為P型（摻硼元素）、N型（摻磷、砷、銻元素）。輕摻矽片主要用於大規模集成電路的製造，部分用於矽外延片的襯底材料；重摻矽片一般用作矽外延片的襯底材料。
根據矽片在晶圓廠中的應用場景分類，矽片可分為正片、陪片，正片可用於晶片製造；陪片包括控片和擋片，主要用於調試設備、監控設備狀態、監控良率等。控片在晶圓製造中主要用來監控機台的製造能力的穩定性、製造環境的潔凈度等，利用控片可對離子注入、薄膜沉積、光刻、刻蝕和研磨等製程中的例如電阻率、薄膜沉積速率、刻蝕速率、研磨速率以及均勻性等指標進行監測。擋片的作用主要是在晶圓製造過程中維持機台的穩定性，使用對象包括爐管、暖機擋片、傳送擋片等；擋片被用於隔絕製程條件較差的地方以及填充產品不足時空出的位置，如對爐管內的氣流進行阻擋分層並使爐管內溫度均勻分布，從而使氣流中的反應氣體與被加工矽片均勻接觸、均勻受熱，發生化學物理反應，沉澱或生長均勻的高質量薄膜。對於新進入的矽片供應商，一般會先為客戶提供陪片，其後才能逐步導入正片產品。
2、矽片技術發展
根據戈登·摩爾於1965年提出的摩爾定律，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，相應的集成電路性能也將提升一倍，成本隨之下降一半。40多年中，晶片的集成化趨勢一如摩爾的預測，矽片的尺寸也由2英寸（50mm）逐漸發展至4英寸（100mm）、6英寸（150mm）、8英寸（200mm）、12英寸（300mm）。矽片直徑的提升使得矽片面積平方級增長，加上矽片由於邊緣部分不夠平整以及存在缺陷，實際利用的面積主要集中在中間區域，進而使得單塊晶圓晶片產出數量成倍增長。矽片直徑越大，晶片的平均生產成本越低，進而提供更經濟的規模效益。但與此同時，為確保矽片的高潔凈度、平整度、低晶體缺陷，帶來的質量控制和製造難度也成倍增加，需要的生產工藝技術、設備性能提升，給廠商帶來更高的期初固定成本投入。
3、矽片行業發展概況
半導體行業受到下游終端行業景氣度的影響。2017年以來，隨著智慧型手機、平板電腦等消費電子市場的快速發展，以及汽車電子、工業控制、物聯網、雲計算、新能源等科技產業的興起，強力帶動了整個半導體行業及矽片行業的規模迅速增長。
我國本土半導體行業起步較晚。但在政策支持、市場拉動及資本推動等因素合力下，步入21世紀以來，我國半導體產業市場規模得到快速增長，中國大陸地區是近年來全球半導體市場增速最快的地區之一。但與此同時，我國半導體產品進出口逆差逐步加大。
在半導體矽片領域，我國矽片產業起步較晚，技術積累不及海外。目前6英寸及以下矽片已實現50%以上的國產化率，8英寸矽片國產化率水平較低，12英寸矽片則基本依賴進口，未來國產替代空間較大。
4、行業上下游市場的價格波動情況
半導體矽片行業上游最重要的原材料為半導體級多晶矽，多晶矽價格受到其上遊行業工業矽、能源成本以及供需的影響。按純度要求及用途不同，多晶矽可分為光伏級多晶矽和電子級多晶矽，光伏級多晶矽產量遠大於電子級多晶矽。電子級多晶矽相較於光伏級多晶矽純度更高，生產難度更高，其行業已形成了寡頭壟斷的競爭格局，主要依賴進口；近年來，國內已有部分企業實現了電子級多晶矽的國產化，並開始規模量產。電子級多晶矽此前價格相對穩定，但2020年以來，受到光伏行業景氣度以及多晶矽產能不足影響，光伏級多晶矽價格出現了暴漲，同時也帶動了電子級多晶矽價格上漲。隨著國內光伏級多晶矽產能陸續釋放以及電子級多晶矽的國產化進程推進，電子級多晶矽價格預計將趨於穩定。
半導體矽片下游應用領域為半導體分立器件和集成電路製造，終端為消費電子、計算機、通信、工業等應用產業。2020年、2021年，終端應用需求強勁以及疊加新冠疫情因素使得市場出現了「缺芯」、供需失調的情形，晶片價格也快速走高。2022年，受到下游消費疲軟的影響，消費類晶片開始出現回落，但汽車、雲計算、工業等領域晶片供需仍然緊張，價格仍在逐步走高。半導體分立器件及集成電路晶片的需求旺盛大力推動了矽片行業的發展，隨著下游晶圓廠陸續投產、半導體製造產業陸續向國內進行轉移，國內半導體矽片價格總體預計仍將維持高位。
5、矽片行業發展趨勢
（1）矽片行業景氣度依存
2020年至2021年，疫情+「缺芯」的影響貫穿半導體全行業的發展，受到半導體終端市場需求的旺盛，全球半導體行業保持高速發展，2021年全球矽片出貨量及出貨規模創歷史新高，市場上矽片供不應求。此外，全球晶圓廠商進一步擴廠，2021年到2022年，全球半導體廠商將新建29所高產能的晶圓廠（其中中國大陸占19座晶圓廠），生產260萬片等效8英寸晶圓，且更多晶圓廠將陸續開建。未來幾年，伴隨著5G技術的提升、工業物聯網、大數據和新能源等終端新興行業的高速發展，以及下游晶圓廠的積極擴建，半導體矽片的需求預計總體保持著高速增長的態勢。
（2）半導體矽片尺寸的提升速度放緩
半導體製程的逐漸縮小使得晶片生產工藝變得越發複雜，成本優勢驅使著矽片的生產研發重心向大尺寸方向傾斜。然而，半導體矽片尺寸越大，對於技術和設備的要求就越高，生產工藝的難度也隨之提升。此外，雖然我國6英寸矽片技術已成熟，但下游生產晶閘管、整流橋、二極體等分立器件廠商整體更新疊代緩慢，部分仍然停留在6英寸及以下規格產線，且仍採購一定比例的進口矽片。短期內我國矽片廠商所面臨的6英寸及以下規格矽片市場需求不會急劇萎縮。8英寸矽片在功率器件、電源管理器、非易失性存儲器、MEMS、顯示驅動晶片與指紋識別晶片方面發揮作用，受益於下游移動通信、汽車電子、物聯網及工業電子領域強勁需求，8英寸矽片仍然占據相對較大的市場份額。12英寸矽片需求主要來源於存儲晶片、圖像處理晶片、通用處理器晶片等。預計未來相當長一段時間，市場上能夠量產的最大尺寸矽片仍將以12英寸為主，同時3至8英寸矽片仍將持續占據一定的市場份額。
（3）國產替代加速
半導體產業經歷了由美國向日本、韓國和中國台灣地區及中國大陸的幾輪產業轉移。目前中國大陸正處於通信、新能源、物聯網、人工智慧、大數據等行業的快速崛起過程中，已成為全球最重要的半導體應用和消費市場之一。在貿易摩擦等宏觀環境不確定性增加的背景下，加速進口替代、實現半導體產業自主可控已上升到國家戰略高度，中國半導體行業發展迎來了歷史性的機遇。
6、行業壁壘
更多行業資料請參考普華有策諮詢《2023-2029年半導體矽片行業市場調研及發展趨勢預測報告》，同時普華有策諮詢還提供產業研究報告、產業鏈諮詢、項目可行性報告、項目後評價報告、十四五規劃、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、IPO募投可研、IPO工作底稿諮詢等服務。（PHPOLICY:LDL）