教你什么是大硅片。

国家大基金二期注册资本为2041.5亿元，相比于一期（987.2亿元）翻倍，且其投资方向将主要集中在一期基金覆盖较少的半导体设备与材料领域。一二期基金协同配合，完成半导体产业的全产业链布局，本土半导体材料企业有望打破相关领域技术垄断，实现产能崛起。

2016年至2018年，中国大陆半导体硅片销售额从5.00亿美元上升至9.92亿美元，年均复合增长率高达40.88%，远高于同期全球半导体硅片的年均复合增长率25.65%，但在全球大硅片市场中仅占8%。基于国内半导体产业链稳定，实现芯片自主可控，半导体硅片进口替代为当务之急。

硅片是半导体产业链的起点，是产业的最上游，贯通了整个芯片制造的前道和后道工艺，是制造芯片的关键材料。硅片制造技术较难、下游应用广泛、市场价值较高。其产量和质量直接制约整个半导体产业，主要用于半导体、光伏两大领域。

在硅片领域，半导体硅片的价格，同步芯片制造节点升级，从130/90nm、到40/28nm、再到7/5nm，半导体硅片高阶产品可能高于初阶产品8~10倍价格；大硅片的质量要求和技术难度相当高，是芯片制造不可或缺的半导体材料。

根据我国半导体材料细分产品竞争力及目前国产化进度，目前中国半导体材料产业分为三大梯队。

第一梯队是部分产品技术标准达到全球一流水平，本土产线已实现中大批量供货。包括：CMP抛光材料、湿电子化学品、靶材、封装基板及引线框等部分封装材料。

第二梯队是个别产品技术标准达到全球一流水平，本土产线已小批量供货。主要包括：大硅片（待腾飞）、电子气体、化合物半导体、掩膜版等。

第三梯队：光刻胶。技术和全球一流水平仍存在一定差距，目前基本未实现批量供货。

大硅片是市场规模最大的一种半导体材料，全球半导体材料市场规模约320多亿美元，其中，大硅片市场规模约120美元，是制造材料中唯一成本占比最高（超过1/3）的核心材料。

其次是电子气体、掩膜版，分别在半导体材料中占比12.9%和12.2%，抛光材料、光刻胶和靶材的市场规模相对较小，分别在半导体材料中占比仅为6.6%、5.2%、2.4%。

半导体硅片纯度要求标准为11个9以上(99.999999999%)，光伏相对要求较低，纯度标准为4至6个9(99.9999%)；半导体大硅片表面的平整度、光滑度以及洁净度要控制在1nm以内，因此需要通过研磨、倒角、抛光、清洗等精密且严谨的工艺才能制作完成。

不同制造工艺下的硅片应用于不同领域。根据制造工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片与以SOI硅片为代表的高端硅基材料。

目前全球半导体硅片市场最主流的产品规格为300mm硅片和200mm硅片，300mm硅片占比持续上升。2018年，300mm硅片和200mm硅片市场份额分别为63.83%和26.14%，两种尺寸硅片合计占比接近90.00%。

2019年底，瓦森纳协议在修订过程中第一次增加了对大硅片的技术管控内容，即对300mm直径的硅晶圆，要达到在任意26mm*8mm面积内的局部平整度差小于等于20nm，以及边缘去除方面小于等于2mm的切割、研磨、抛光技术。根据技术标准，这次大硅片技术管控是针对14nm硅片的生产制造技术。

按照半导体大硅片需求框架，产业链分为上游硅片制造厂商、中游晶圆加工厂商和下游的应用厂商。

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、客户认证周期长等特点，全球半导体硅片行业进入壁垒较高，行业集中度高，行业呈现寡头垄断。

全球硅片行业前五大厂商：日本信越半导体（份额28%）、日本SUMCO（24%）、中国台湾环球晶圆（16%）、德国Silitronic（14%）、韩国LG（10%），市场占有率达到93%。其中，仅家日本企业所占的全球市场份额就超过50%。日本的信越化学与SUMCO集团当属半导体硅片领域两大龙头，其下游客户基本实现对英特尔、台积电、三星、索尼等知名厂商全覆盖。

国内硅片厂商大硅片技术布局起步较晚，目前大陆自主生产以4、6英寸硅片为主，主要应用场景仍然以光伏和低端分立器件制造为主，而8英寸和12英寸的大尺寸半导体硅片仍然高度依赖进口。

目前国内12英寸硅片供应商主要包括上海新昇，重庆超硅、中环股份等，8英寸硅片供应商主要包括重庆超硅、中环股份、金瑞泓、北京有研等。中环股份和硅产业集团为国内硅片制造商的领头羊，近年来技术和验证持续突破，市场占比合计约3%。

根据立鼎产业研究网数据，国内硅片制造商主要分三个类别。第一类是以上海硅产业集团、北京有研半导体材料、浙江金瑞泓科技、超硅半导体为代表的本土制造商，第二类是以京东方（电子行业）和天津中环股份（光伏行业）为代表的其它行业切入的硅片制造商，第三类是以江苏中辰（中国台湾环球投资）、上海合晶（中国台湾合晶投资）、宁夏银和（日本FerroTec投资）的国外或者中国台湾投资的制造商。

根据芯思想《中国晶圆制造线白皮书》数据，截至2019年底，我国12寸晶圆制造厂装机月产能约90万片，同比增长50%；8英寸晶圆制造厂装机月产能约100万片，同比增长10%。在现有产线扩产和在建产线的需求预期的驱动下，未来两年，国内市场需求将出现成倍增长，中国半导体协会预测到2020年，国内对12英寸大硅片需求将增加到105万片/月，对8英寸硅片需求将增加到96.5万片/月。

国内大硅片产线分布较为集中，投资总额超过1300亿元，8英寸硅片产线规划产能合计376万片/月，12英寸合计676万片/月；其中过半产能集中在江浙沪地区（8英寸为208万片/月，12英寸为324万片/月），而投资额及产能最高的为广西启世半导体公司，投资200亿，规划建设产能高达120万片/月的12英寸硅片产线。

硅片产业链中游晶圆加工厂商主要包括：晶圆代工厂（台积电、中芯国际、台湾联华电子、华虹宏力等）；IDM厂商（德州仪器、英特尔、三星、海力士、东芝等）。产品主要包括：微处理器、存储芯片、模拟芯片、传感器、分立器件、硅光子等。

半导体硅片下游应用广泛，主要应用于芯片制造，终端应用领域涵盖智能手机、便携式设备、物联网、汽车电子、人工智能、工业电子、军事、航空航天等众多行业。

国内大尺寸硅片建设多启动于2017年左右，考虑到建厂到硅片生产，要有1-2年甚至更长时间。而硅片生产出来后，还要进行漫长和严苛的验证，至少需要两年左右，之后才能开始批量供应，因此预计国内大尺寸硅片放量多发生于2021-2022年。总体而言，我国硅片的发展不仅需要资金的投入和技术的研发，更加需要整个产业链形成合力，共同积极推进我国硅片乃至半导体产业的崛起。