半導(dǎo)體硅材料市場規(guī)模 2020半導(dǎo)體硅材料行業(yè)現(xiàn)狀及市場前景趨勢分析

• 2020年7月15日 WuYaNan來源：互聯(lián)網(wǎng) 1151 74
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半導(dǎo)體硅材料(Proton Exchange Membrane，PEM)是半導(dǎo)體硅材料燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)的核心部件，對電池性能起著關(guān)鍵作用。它不僅具有阻隔作用，還具有傳導(dǎo)質(zhì)子的作用。全半導(dǎo)體硅材料主要用氟磺酸型半導(dǎo)體硅材料;nafion重鑄膜

半導(dǎo)體硅材料(Proton Exchange Membrane，PEM)是半導(dǎo)體硅材料燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)的核心部件，對電池性能起著關(guān)鍵作用。它不僅具有阻隔作用，還具有傳導(dǎo)質(zhì)子的作用。全半導(dǎo)體硅材料主要用氟磺酸型半導(dǎo)體硅材料;nafion重鑄膜;非氟聚合物半導(dǎo)體硅材料;新型復(fù)合半導(dǎo)體硅材料等。硅( Si)是目前最重要的半導(dǎo)體材料，全球 95%以上的半導(dǎo)體芯片和器件是用硅片作為基底功能材料而生產(chǎn)出來的。在可預(yù)見的未來，還沒有其它材料(如石墨烯等)可以替代硅的地位。

什么是半導(dǎo)體硅片

硅片又稱硅晶圓片， 是制作集成電路的重要材料，通過對硅片進(jìn)行光刻、離子注入等手段，可以制成集成電路和各種半導(dǎo)體器件。 硅片是以硅為材料制造的片狀物體，直徑有 6英寸、 8 英寸、 12 英寸等規(guī)格。單晶硅是硅的單晶體，是一種比較活潑的非金屬元素，具有基本完整的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。不同的方向具有不同的性質(zhì)，是一種良好的半導(dǎo)材料。純度要求達(dá)到 99.9999%，甚至達(dá)到 99.9999999%，雜質(zhì)的含量降到 10-9的水平。采用西門子法可以制備高純多晶硅，然后以多晶硅為原料，采用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。單晶硅圓片按其直徑主要分為 6 英寸、 8 英寸、 12 英寸及 18 英寸等。

半導(dǎo)體單晶硅片的生產(chǎn)工藝流程

單晶硅片是單晶硅棒經(jīng)由一系列工藝切割而成的，制備單晶硅的方法有直拉法( CZ 法)、區(qū)熔法( FZ 法)和外延法，其中直拉法和區(qū)熔法用于制備單晶硅棒材。區(qū)熔硅單晶的最大需求來自于功率半導(dǎo)體器件。

單晶硅制備流程

數(shù)據(jù)來源：新材料在線、中研研究院

根據(jù)中研普華研究院《2020-2025年中國半導(dǎo)體硅材料行業(yè)市場分析與投資咨詢報(bào)告》顯示：

2020半導(dǎo)體硅材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景規(guī)模分析

半導(dǎo)體硅材料發(fā)電作為新一代電池的可先組建，其廣闊的應(yīng)用前景可與計(jì)算機(jī)技術(shù)相媲美。經(jīng)過多年的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)，半導(dǎo)體硅材料用作汽車動力的研究已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，微型半導(dǎo)體硅材料便攜電源和小型半導(dǎo)體硅材料移動電源已達(dá)到產(chǎn)品化程度，中、大功率半導(dǎo)體硅材料發(fā)電系統(tǒng)的研究也取得了一定成果。由于半導(dǎo)體硅材料發(fā)電系統(tǒng)有望成為移動裝備電源和重要建筑物備用電源的主要發(fā)展方向，因此有許多問題需要進(jìn)行深入的研究。就備用氫能發(fā)電系統(tǒng)而言，除半導(dǎo)體硅材料單電池、電堆質(zhì)量、效率和可靠性等基礎(chǔ)研究外，其應(yīng)用研究主要包括適應(yīng)各種環(huán)境需要的發(fā)電機(jī)集成制造技術(shù)， 半導(dǎo)體硅材料發(fā)電機(jī)電氣輸出補(bǔ)償與電力變換技術(shù)，半導(dǎo)體硅材料發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行與控制技術(shù)，備用氫能發(fā)電站制氫與儲氫技術(shù)，適應(yīng)環(huán)境要求的空氣(氧氣)供應(yīng)技術(shù)，氫氣安全監(jiān)控與排放技術(shù)，氫能發(fā)電站基礎(chǔ)自動化設(shè)備與控制系統(tǒng)開發(fā)，建筑物采用半導(dǎo)體硅材料氫能發(fā)電電熱聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供系統(tǒng)，以及半導(dǎo)體硅材料氫能發(fā)電站建設(shè)技術(shù)等等。

采用半導(dǎo)體硅材料氫能發(fā)電將大大提高重要裝備及建筑電氣系統(tǒng)的供電可靠性，使重要建筑物以市電和備用集中柴油電站供電的方式向市電與中、小型半導(dǎo)體硅材料發(fā)電裝置、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等分散電源聯(lián)網(wǎng)備用供電的靈活發(fā)供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，極大地提高建筑物的智能化程度、節(jié)能水平和環(huán)保效益。

目前，我國半導(dǎo)體硅材料產(chǎn)業(yè)只能滿足國內(nèi)企業(yè)對4-6英寸硅外延片和4-6英寸重?fù)焦柰庋右r底片的需求以及部分滿足國內(nèi)企業(yè)對高阻拋光硅片的需求(由于多晶硅價(jià)格原因)，國內(nèi)企業(yè)所需的8英寸和12英寸硅片大部分需要進(jìn)口。

全球8英寸和12英寸硅片主要由德國的Siltronic(世創(chuàng)電子材料股份有限公司)、日本的信越和SUMCO、美國的MEMC四大硅材料生產(chǎn)商生產(chǎn)，這些大公司具有很大的市場占有率和很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢。

中國的半導(dǎo)體硅材料行業(yè)生產(chǎn)水平與國際企業(yè)的先進(jìn)生產(chǎn)水平差距很大，國內(nèi)企業(yè)的市場主要在4-6英寸硅片方面，而在8英寸和12英寸市場方面，國內(nèi)企業(yè)雖然做了很多努力卻沒有取得預(yù)期的效果。一邊是快速增長的8英寸和12英寸市場，另一邊是國內(nèi)企業(yè)的幾乎為零的市場占有率，兩者的反差是巨大的。

半導(dǎo)體硅片全球格局情況

國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示， 2016 年第三季全球硅晶圓出貨面積再度打破歷史紀(jì)錄，達(dá)到 27.30 億平方英寸。與前一季 27.06 億平方英寸相比，第三季出貨面積成長 0.9%，也較 2015 年第三季的 25.91 億平方英寸增加 5.4%。硅晶圓是制造半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)材料，對于電腦、通訊、消費(fèi)性電子等所有電子產(chǎn)品來說，都是十分重要的物資。其出貨面積持續(xù)成長，也顯示市場對電子產(chǎn)品的需求仍在不斷成長。

圖表：全球半導(dǎo)體硅含量

數(shù)據(jù)來源：新材料在線

中國半導(dǎo)體硅材料行業(yè)發(fā)展前景如何?

從上世紀(jì)末開始，全球6英寸以下集成電路和分立器件生產(chǎn)線快速向中國轉(zhuǎn)移，國外主要硅片供應(yīng)商減少或停止了6英寸及以下硅片的生產(chǎn)，在這一市場背景下我國半導(dǎo)體硅材料行業(yè)實(shí)現(xiàn)了從4英寸到6英寸的產(chǎn)業(yè)升級。在未來幾年這一產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的過程還將繼續(xù)，我國小尺寸硅片的市場規(guī)模還將有很大的發(fā)展空間。

目前，全球6英寸硅片的需求量約為600萬片/月，我國6英寸拋光硅片的產(chǎn)能約為100萬片/月。由于成本的原因，6英寸及以下的集成電路生產(chǎn)線將逐步轉(zhuǎn)向分立器件生產(chǎn)，我國小直徑硅片行業(yè)的重點(diǎn)將是研磨片和重?fù)綊伖馄r底及外延片。

我國集成電路制造企業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力和國際先進(jìn)企業(yè)的差距已越來越小，在巨大的市場需求推動下，我國將有更多的12英寸生產(chǎn)線建設(shè)投產(chǎn)，全球也將有更多的8英寸生產(chǎn)線向中國轉(zhuǎn)移，這為我國半導(dǎo)體硅材料產(chǎn)業(yè)的再一次技術(shù)升級準(zhǔn)備了巨大的市場。

中研普華研究院撰寫半導(dǎo)體硅材料行業(yè)研究報(bào)告對我國半導(dǎo)體硅材料行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了國內(nèi)外半導(dǎo)體硅材料行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了半導(dǎo)體硅材料行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

想了解更多行業(yè)專業(yè)分析，請關(guān)注中研普華研究院報(bào)告《2020-2025年中國半導(dǎo)體硅材料行業(yè)市場分析與投資咨詢報(bào)告》

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