半導體硅材料市場規模 2020半導體硅材料行業現狀及市場前景趨勢分析

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

半導體硅材料(Proton Exchange Membrane，PEM)是半導體硅材料燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)的核心部件，對電池性能起著關鍵作用。它不僅具有阻隔作用，還具有傳導質子的作用。全半導體硅材料主要用氟磺酸型半導體硅材料;nafion重鑄膜;非氟聚合物半導體硅材料;新型復合半導體硅材料等。硅( Si)是目前最重要的半導體材料，全球 95%以上的半導體芯片和器件是用硅片作為基底功能材料而生產出來的。在可預見的未來，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，通過對硅片進行光刻、離子注入等手段，可以制成集成電路和各種半導體器件。 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，具有基本完整的點陣結構。不同的方向具有不同的性質，是一種良好的半導材料。純度要求達到 99.9999%，甚至達到 99.9999999%，雜質的含量降到 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。

半導體單晶硅片的生產工藝流程

單晶硅片是單晶硅棒經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)、區熔法( FZ 法)和外延法，其中直拉法和區熔法用于制備單晶硅棒材。區熔硅單晶的最大需求來自于功率半導體器件。

單晶硅制備流程

數據來源：新材料在線、中研研究院

根據中研普華研究院《2020-2025年中國半導體硅材料行業市場分析與投資咨詢報告》顯示：

2020半導體硅材料行業發展現狀及市場前景規模分析

半導體硅材料發電作為新一代電池的可先組建，其廣闊的應用前景可與計算機技術相媲美。經過多年的基礎研究與應用開發，半導體硅材料用作汽車動力的研究已取得實質性進展，微型半導體硅材料便攜電源和小型半導體硅材料移動電源已達到產品化程度，中、大功率半導體硅材料發電系統的研究也取得了一定成果。由于半導體硅材料發電系統有望成為移動裝備電源和重要建筑物備用電源的主要發展方向，因此有許多問題需要進行深入的研究。就備用氫能發電系統而言，除半導體硅材料單電池、電堆質量、效率和可靠性等基礎研究外，其應用研究主要包括適應各種環境需要的發電機集成制造技術， 半導體硅材料發電機電氣輸出補償與電力變換技術，半導體硅材料發電機并聯運行與控制技術，備用氫能發電站制氫與儲氫技術，適應環境要求的空氣(氧氣)供應技術，氫氣安全監控與排放技術，氫能發電站基礎自動化設備與控制系統開發，建筑物采用半導體硅材料氫能發電電熱聯產聯供系統，以及半導體硅材料氫能發電站建設技術等等。

采用半導體硅材料氫能發電將大大提高重要裝備及建筑電氣系統的供電可靠性，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、小型半導體硅材料發電裝置、太陽能發電、風力發電等分散電源聯網備用供電的靈活發供電系統轉變，極大地提高建筑物的智能化程度、節能水平和環保效益。

目前，我國半導體硅材料產業只能滿足國內企業對4-6英寸硅外延片和4-6英寸重摻硅外延襯底片的需求以及部分滿足國內企業對高阻拋光硅片的需求(由于多晶硅價格原因)，國內企業所需的8英寸和12英寸硅片大部分需要進口。

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

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

半導體硅片全球格局情況

國際半導體產業協會(SEMI)最新統計數據顯示， 2016 年第三季全球硅晶圓出貨面積再度打破歷史紀錄，達到 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%。硅晶圓是制造半導體器件的基礎材料，對于電腦、通訊、消費性電子等所有電子產品來說，都是十分重要的物資。其出貨面積持續成長，也顯示市場對電子產品的需求仍在不斷成長。

圖表：全球半導體硅含量

數據來源：新材料在線

中國半導體硅材料行業發展前景如何?

從上世紀末開始，全球6英寸以下集成電路和分立器件生產線快速向中國轉移，國外主要硅片供應商減少或停止了6英寸及以下硅片的生產，在這一市場背景下我國半導體硅材料行業實現了從4英寸到6英寸的產業升級。在未來幾年這一產業轉移的過程還將繼續，我國小尺寸硅片的市場規模還將有很大的發展空間。

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線將逐步轉向分立器件生產，我國小直徑硅片行業的重點將是研磨片和重摻拋光片襯底及外延片。

我國集成電路制造企業的技術水平和生產能力和國際先進企業的差距已越來越小，在巨大的市場需求推動下，我國將有更多的12英寸生產線建設投產，全球也將有更多的8英寸生產線向中國轉移，這為我國半導體硅材料產業的再一次技術升級準備了巨大的市場。

中研普華研究院撰寫半導體硅材料行業研究報告對我國半導體硅材料行業的供需狀況、發展現狀、子行業發展變化等進行了分析，重點分析了國內外半導體硅材料行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了半導體硅材料行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

想了解更多行業專業分析，請關注中研普華研究院報告《2020-2025年中國半導體硅材料行業市場分析與投資咨詢報告》

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