半導體硅片的案例
半導體硅片國產(chǎn)上市企業(yè)分析
——以下內(nèi)容摘自《半導體硅片深度研究報告》，已上傳【半導體產(chǎn)業(yè)研究】知識星球，成員可登錄星球搜索關(guān)鍵詞下載（文末查看如何成為星球成員）。
1、滬硅產(chǎn)業(yè)：半導體硅片龍頭，引領(lǐng)國產(chǎn)替代之路
公司主營業(yè)務(wù)為半導體硅片的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，是我國大陸地區(qū)率先實現(xiàn) SOI 硅片和 12英寸硅片規(guī)模化銷售的企業(yè)。公司提供的產(chǎn)品類型涵蓋 12 英寸拋光片及外延片、8 英寸及以下拋光片、外延片及 SOI 硅片。公司擁有眾多國內(nèi)外知名客戶，包括臺積電、臺聯(lián)電、格羅方德等國際芯片廠商以及中芯國際、華虹宏力等國內(nèi)所有主要芯片制造企業(yè)，客戶遍布全球各地。目前滬硅產(chǎn)業(yè)占全球半導體硅片市場份額 2.18%。
圖 1：滬硅產(chǎn)業(yè)客戶及產(chǎn)品情況
國內(nèi)首個 SOI 硅片生產(chǎn)廠商，實現(xiàn) 12 英寸硅片國產(chǎn)化。2016 年 10 月成功拉出第一根 12英寸單晶硅錠，公司子公司新傲科技采用 Soitec 專有 Smart Cut 技術(shù)制作 8 英寸 SOI 晶圓生產(chǎn)成功，實現(xiàn)年產(chǎn)能 18 萬片。2017 年打通了 12 英寸半導體硅片全工藝流程，2018 年最終實現(xiàn)了 12 英寸半導體硅片規(guī)模化生產(chǎn)，填補了中國大陸 12 英寸半導體硅片產(chǎn)業(yè)化的空白。公司目前能供應(yīng) 4 英寸到 12 英寸的半導體硅片，其中 12 英寸半導體硅片產(chǎn)品已實現(xiàn) 14nm 及以上技術(shù)節(jié)點的全覆蓋和國內(nèi) 12 英寸客戶全覆蓋。
圖 2：滬硅產(chǎn)業(yè)硅片發(fā)展歷程
公司 2018-2020 年 12 英寸硅片產(chǎn)能分別為 10 萬片/月、15 萬片/月和 20 萬片/月，根據(jù)公 司半年報，2021 年 12 英寸硅片產(chǎn)能將增長至 30 萬片/月，同比增長 50%。
展開 SEMI：全球硅片出貨再創(chuàng)新高
來源：MoneyDJ
今天，SEMI(國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會)公布統(tǒng)計指出，今(2021)年第三季全球半導體硅片出貨達36.49億平方英寸，較第二季增加3.3%，較去年同期增加16.4%，續(xù)創(chuàng)歷史新高。
SEMI表示，所有尺寸的硅片出貨量均見成長，這些硅片因應(yīng)了各種半導體組件的需求，而因未來幾年將新增許多座晶圓廠，預期半導體硅片需求可望維持在高檔水平。
今年前三季全球半導體硅片出貨逐季改寫新紀錄，SEMI預估，今年硅片總出貨量將逼近140億平方英寸，年增達13.9%，邏輯、晶圓代工與內(nèi)存是推升硅片出貨量成長的主要動力。
SEMI并預期，在終端市場推動下，半導體出現(xiàn)強勁的長期成長需求，將帶動硅片出貨量顯著攀升，且這波成長態(tài)勢可望一路延續(xù)到2024年。
硅片供不應(yīng)求，現(xiàn)貨價續(xù)漲
硅片供不應(yīng)求、現(xiàn)貨價將持續(xù)漲價，日本大廠SUMCO上季財報優(yōu)、本季純益估暴增7成，且計劃興建的新廠房預計2023年末產(chǎn)能全開，今日股價逆勢狂飆。
根據(jù)Yahoo Finance的報價顯示，截至臺北時間5日上午10點00分為止，SUMCO狂飆7.48%至2,429日元，表現(xiàn)遠優(yōu)于東證一部指數(shù)(TOPIX)的下挫0.81%(10:00時報價)。
SUMCO 4日于日股盤后公布上季(2021年7-9月)財報：合并營收較去年同期大增21%至867億日元、合并營益暴增124%至148億日元、合并純益暴增212%至106億日元。SUMCO表示，上季營收、營益、純益優(yōu)于該公司原先預估的860億日元、125億日元、90億日元。
展開 中環(huán)股份：要躋身8英寸半導體硅片全球前三
公司很早就涉及硅材料，一直在半導體行業(yè)耕耘，上市后大力發(fā)展單晶硅光伏產(chǎn)業(yè)，目前和隆基股份一起成為行業(yè)領(lǐng)頭羊。在此期間，與中環(huán)股份同時起步的光伏太陽能企業(yè)80%都退出了歷史舞臺，而中環(huán)股份不僅存活下來，還成為了行業(yè)龍頭。
半導體用單晶硅在技術(shù)上要求比光伏用單晶硅高，而中環(huán)股份很早就儲備有光伏單晶硅技術(shù)，在進入光伏領(lǐng)域后公司得到快速發(fā)展，合作伙伴多是業(yè)內(nèi)知名公司，還和蘋果一起建光伏電站。在晶硅領(lǐng)域和保利協(xié)鑫互相參股，保利協(xié)鑫的多晶硅可以供應(yīng)給中環(huán)股份，中環(huán)股份生產(chǎn)的單晶硅又可以賣給保利協(xié)鑫，以此穩(wěn)固雙方關(guān)系，在行業(yè)上下游互相依靠和扶持。
“5·31”光伏新政后，行業(yè)伙伴都縮減產(chǎn)量，但中環(huán)股份仍處在滿產(chǎn)狀態(tài)，市場份額還在擴大。公司表示，這主要是因為平時對下游企業(yè)讓利，在行業(yè)艱難的時候也會獲得下游支持。
令中環(huán)股份自豪的是其多年來積累的技術(shù)。光伏用單晶硅技術(shù)創(chuàng)新多來自半導體領(lǐng)域，這方面中環(huán)股份自認為一直在做行業(yè)引領(lǐng)，不少創(chuàng)新為行業(yè)發(fā)展做了貢獻。沈浩平認為，單晶硅領(lǐng)域革命性創(chuàng)新已經(jīng)結(jié)束，以后的創(chuàng)新更多來自工藝技術(shù)變革，創(chuàng)新不從實驗室來，而是靠一線。
因為資源會向頭部集中，中環(huán)股份認為，所涉及的行業(yè)都要做到行業(yè)前三，不然就沒有安全感。公司在單晶硅光伏領(lǐng)域已經(jīng)做到行業(yè)前列，但在半導體硅片領(lǐng)域，行業(yè)巨頭多在海外特別是日本，該領(lǐng)域技術(shù)難度很高，中環(huán)股份2015年開始大規(guī)模投入，目前正在逐漸投產(chǎn)，其中江蘇無錫宜興的工廠總投資將達到30億美元，計劃到2020年8英寸生產(chǎn)制造全球前三，12英寸生產(chǎn)制造全球前五。
展開 104頁PDF限時下載 | 半導體大硅片研究框架
導讀
本期分享的專題為“半導體大硅片研究框架”，主要內(nèi)容包括：
1."行業(yè)增長：需求驅(qū)動"
2."行業(yè)趨勢：技術(shù)引領(lǐng)"
3."行業(yè)壁壘：經(jīng)驗積累"
4."行業(yè)格局：頭部集中"
5."
半導體周報｜10nm及以下制程用品禁運；國產(chǎn)ArF光刻膠新突破；中晶大硅片項目傳來新進展；半導體設(shè)備銷售額或創(chuàng)紀錄...
中晶大硅片項目傳來新進展
12月17日消息，據(jù)嘉興科技城消息顯示，年產(chǎn)1200萬片300mm中晶大硅片項目，一期土建工程和外立面玻璃幕墻已完成，正開展內(nèi)部機電安裝和裝修工程，明年年初將試生產(chǎn)。
據(jù)介紹，中晶大硅片項目計劃總投資110億元，其中一期投資60億元，固定資產(chǎn)投資超56億元，用地面積139畝，計劃建設(shè)12英寸單晶硅片生產(chǎn)線。該項目總用地221畝，總建筑面積11.5萬平方米，將新建拉晶廠房、拋光打磨廠房、綜合樓等，購置硅片晶體檢測及分析、拉晶爐、切磨拋光、清洗等生產(chǎn)檢測設(shè)備。
中晶科技主營業(yè)務(wù)為半導體硅材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，主要產(chǎn)品為半導體硅片及半導體硅棒。處于半導體產(chǎn)業(yè)鏈的上游，其下游為半導體分立器件和集成電路制造業(yè)。
06
2.29億！
展開 一文看懂芯片材料基石——硅
▲半導體硅片和光伏硅片
▲單晶硅晶胞結(jié)構(gòu)
光伏硅片：由于光電效應(yīng)，且單晶硅優(yōu)勢明顯，所以人們使用硅片完成太陽能到電能的轉(zhuǎn)換。在光伏領(lǐng)域使用的一般為圓角方形的單晶硅電池片。價格較便宜的電多晶硅片也有使用，但轉(zhuǎn)換效率較低。
▲單晶硅電池片正反面
▲多晶硅電池片正反面
由于光伏硅片對純度、曲翹度等參數(shù)要求較低，所制造過程相對簡單。以單晶硅電池片為例，第一步是切方磨圓，先按照尺寸要求將單晶硅棒切割成方棒，然后將方棒的四角磨圓。第二步是酸洗，主要是為了除去單晶方棒的表面雜質(zhì)。第三步是切片，先將清洗完畢后的方棒與工板粘貼。然后將工板放在切片機上，按照已經(jīng)設(shè)定好的工藝參數(shù)進行切割。最后將單晶硅片清洗干凈監(jiān)測表面光滑度，電阻率等參數(shù)。
半導體硅片：半導體硅片比光伏硅片的要求更高。首先，半導體行業(yè)使用的硅片全部為單晶硅，目的是為了保證硅片每個位臵的相同電學特性。在形狀和尺寸上，光伏用單晶硅片是正方形，主要有邊長 125mm，150mm，156mm 的種類。而半導體用單晶硅片是圓型，硅片直徑有 150mm（6 寸晶圓），200mm（8 寸晶圓）和 300mm（12 寸晶圓）尺寸。在純度方面，光伏用單晶硅片的純度要求硅含量為 4N-6N 之間（99.99%-99.9999%），但是半導體用單晶硅片在 9N（99.9999999%）-11N(99.999999999%)左右，純度要求最低是光伏單晶硅片的 1000 倍。在外觀方面，半導體用硅片在表面的平整度，光滑度和潔凈程度要比光伏用硅片的要求高。純度是光伏用單晶硅片和半導體用單晶硅片的最大不同。
▲半導體硅片制造過程
摩爾定律的發(fā)展就是硅片的發(fā)展。由于半導體用硅片是圓形，所以半導體硅片也叫“硅晶圓”或者“晶圓”。晶圓是芯片制造的“基底”，所有的芯片都是在這個“基底”上制造。
展開 都2022年了，這些半導體上游設(shè)備及材料上市公司不會還有人不知道吧？
沈陽芯源公司作為國內(nèi)領(lǐng)先的高端半導體裝備制造企業(yè)，所開發(fā)的涂膠機、顯影機、噴膠機、去膠機、濕法刻蝕機、單片清洗機等產(chǎn)品，已形成完整的技術(shù)體系和豐富的產(chǎn)品系列，可根據(jù)用戶的工藝要求量身定制。
大族激光
大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司，1996年創(chuàng)立于中國深圳，是全球領(lǐng)先的工業(yè)激光加工及自動化整體解決方案服務(wù)商。公司于2004年在深圳證券交易所上市，股票代碼：002008。大族激光堅持自主創(chuàng)新，掌握光源、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件等核心技術(shù)，擁有強大的垂直整合能力，在高端裝備、核心器件、鋰電、光伏、半導體等業(yè)務(wù)領(lǐng)域均實現(xiàn)較大突破。
銳科激光
武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司(以下簡稱“銳科激光”，股票代碼：300747)，公司是一家專業(yè)從事光纖激光器及其關(guān)鍵器件與材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國家火炬計劃重點高新技術(shù)企業(yè)，擁有高功率光纖激光器國家重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊和光纖激光器技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，是全球有影響力的具有從材料、器件到整機垂直集成能力的光纖激光器研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)供應(yīng)商。公司主營業(yè)務(wù)包括為激光制造裝備集成商提供各類光纖激光器產(chǎn)品和應(yīng)用解決方案，并為客戶提供技術(shù)研發(fā)服務(wù)和定制化產(chǎn)品。
二、上游半導體材料
1、大硅片
滬硅產(chǎn)業(yè)
2020年4月20日，上海硅產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司(下稱“滬硅產(chǎn)業(yè)”、“上海硅產(chǎn)業(yè)集團”或“公司”)作為國內(nèi)規(guī)模最大的半導體硅片制造企業(yè)之一，成功登陸上海證券交易所科創(chuàng)板，股票代碼688126。滬硅產(chǎn)業(yè)是我國半導體硅片領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)之一，并已成為中國少數(shù)具有一定國際競爭力的半導體硅片企業(yè)，其主要從事半導體硅片的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，是中國大陸規(guī)模領(lǐng)先的半導體硅片企業(yè)之一，亦是中國大陸率先實現(xiàn)300mm半導體硅片規(guī)模化銷售的企業(yè)。
展開 半導體材料市場你知道多少
總結(jié)
中國企業(yè)在半導體大硅片材料、設(shè)備領(lǐng)域較為薄弱，需要與國際領(lǐng)軍企業(yè)交流學習技術(shù)，借鑒成功經(jīng)驗，發(fā)展壯大。助力中國半導體產(chǎn)業(yè)的崛起。
功率半導體器件的機遇與挑戰(zhàn)
混合動力汽車的功率半導體用量相對較少，以寶馬i3為例，單輛汽車的功率半導體硅片消耗量約為1/4片。
預計到2022年，全球電動車銷量有望突破1000萬輛，以平均每輛車消耗1/2片硅片計算，對應(yīng)功率半導體硅片消耗量將達到500萬片左右。這就給相應(yīng)的硅片帶來了供應(yīng)緊張，而今年以來的功率器件供應(yīng)問題，也是這種情況的反應(yīng)之一。
而在面臨爆發(fā)的SiC的碳化硅，也同樣有晶圓問題。據(jù)了解，碳化硅晶圓，光長晶的時間，就約需要7至10天，而且生成的高度可能只有幾吋而已（硅晶棒可達1至2米以上），再加上后續(xù)的加工制程也因為硬度的影響而相對困難，因此其產(chǎn)能十分有限，品質(zhì)也不穩(wěn)定。
據(jù)中村先生說，羅姆公司收購了SiCrystal公司，實現(xiàn)了原材料的調(diào)配，但是其他廠家現(xiàn)狀非常嚴峻。
當今，只有一半的市場需求得到了滿足。長此以往，有可能會失去市場，Cree公司的供給責任雖然比較大，但是SICCAS、SICC、CETC、CENGOL、SKC等亞洲公司和昭和電工等的增產(chǎn)體制應(yīng)該會手握今后發(fā)展的“鑰匙”吧。
展開 【5/10更新】我們沒有掌握的技術(shù)，何止機床和芯片！
生產(chǎn)半導體芯片需要19種必須的材料，缺一不可，且大多數(shù)材料具備極高的技術(shù)壁壘，因此半導體材料企業(yè)在半導體行業(yè)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。
半導體材料往往只是某些大型材料廠商的一小塊業(yè)務(wù)，例如陶氏化學公司，杜邦，三菱化學，住友化學等公司，半導體材料業(yè)務(wù)只是其電子材料事業(yè)部下面的一個分支。
盡管如此，由于半導體工藝對材料的嚴格要求，就單一半導體化學品而言，僅有少數(shù)幾家供應(yīng)商可以提供產(chǎn)品。以半導體硅片市場為例，全球半導體硅片市場集中度較高，產(chǎn)品主要集中在日本、韓國、德國和中國臺灣等發(fā)達國家和地區(qū)，中國大陸廠商的生產(chǎn)規(guī)模普遍偏小。
2018年前五大硅片供應(yīng)商日本信越化學株式會社、株式會社SUMCO、德國SiltronicAG、臺灣環(huán)球晶圓股份有限公司和韓國SKSiltronInc.分別占據(jù)全球市場份額的29%、25%、15%、14%和10%，產(chǎn)值合計占據(jù)超過93%的市場份額。
在中國大陸，僅有上海硅產(chǎn)業(yè)集團、中環(huán)股份、金瑞泓等少數(shù)幾家企業(yè)具備8英寸半導體硅片的生產(chǎn)能力，而12英寸半導體硅片主要依靠進口，自主率非常低。除硅片市場具有寡頭壟斷特征外，其他原材料市場亦是如此。
05 全球碳纖維
碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。既有碳材料“硬”的固有特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維“柔”的可加工性，被譽為新材料之王。
展開 功率半導體對汽車到底有多重要？
目前，電動車尚處于滲透率較低的產(chǎn)業(yè)化初期，汽車半導體用量需求的成長空間很大，這些將帶動硅片產(chǎn)業(yè)進入長期、持續(xù)的供需緊張狀態(tài)。
例如在純電動車方面，一輛tesla model x汽車需要使用84顆IGBT，這樣算來，基本上一輛車就要消耗掉一片硅片。混合動力汽車的功率半導體用量相對較少，以寶馬i3為例，單輛汽車的功率半導體硅片消耗量約為1/4片。
預計到2022年，全球電動車銷量有望突破1000萬輛，以平均每輛車消耗1/2片硅片計算，對應(yīng)功率半導體硅片消耗量將達到500萬片左右。
今年，進入二季度以來，功率器件延續(xù)供需緊張局面。來自IC分銷商富昌電子的市場報告數(shù)據(jù)顯示，MOSFET、TVS、肖特基二極管等功率器件產(chǎn)品的交期普遍延長，行業(yè)呈現(xiàn)出明顯的供不應(yīng)求態(tài)勢，這其中，來自汽車用的功率器件是重要組成部分。
與此同時，英飛凌等國際大廠均優(yōu)先將產(chǎn)能分配給了毛利率較高的新產(chǎn)品，如汽車和工業(yè)用器件，退出了中低壓MOSFET，這就導致MOSFET供需缺口擴大。英飛凌、意法半導體等大廠下半年的MOSFET產(chǎn)能被預訂一空，ODM/OEM及系統(tǒng)廠只能大舉轉(zhuǎn)單中國臺灣MOSFET廠，包括富鼎、大中、尼克森、杰力第三季接單全滿，漲價5%～10％后的產(chǎn)能已全數(shù)賣光，已開始接10月之后訂單。
IDM大廠將MOSFET產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至高毛利的汽車及工業(yè)用領(lǐng)域，同時提高IGBT及整合電源模組（IPM）產(chǎn)能，導致MOSFET出現(xiàn)缺貨壓力。在這種情況下，IDM 廠也順勢調(diào)漲了MOSFET第三季價格，漲幅在5%～10％之間，第四季很可能繼續(xù)漲價。
展開 
半導體硅片生產(chǎn)工藝（附視頻）
磊晶圓(Epi-Wafer)
是一種通過使硅單晶在拋光晶圓表面氣相生長，作為離散半導體和MOS-IC的基礎(chǔ)具有優(yōu)秀品質(zhì)的晶圓。
退火晶圓(Annealed Wafer)
是一種通過在氬氣氛中高溫熱處理拋光晶圓，來提高設(shè)備形成層的結(jié)晶完整性的晶圓，并且可以用于具有吸氣功能的尖端設(shè)備。
~全篇完~
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半導體材料全球格局
由于集成電路的集成度越來越高，因此對大尺寸硅片的需求量越來越大。硅片總體需求和集成電路芯片需求高度一致。目前趨勢是6英寸硅片市場份額已經(jīng)較低，12英寸硅片市場需求強勁，全球范圍內(nèi)保持快速增長。
全球硅晶圓朝大尺寸方向發(fā)展
半導體硅片上游材料為電子級多晶硅，德國wacker、美國hemlock、日本丸紅株式會社等境外企業(yè)占據(jù)主要市場。國內(nèi)鑫華半導體、黃河水電已實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)電子級多晶硅，但產(chǎn)品多用于生產(chǎn)150-200mm（
6英寸、8英寸
）硅片，更大尺寸硅片的原材料仍主要依靠進口。
半導體硅片下游是各類電子元器件。其中200mm（
8英寸
）及以下硅片終端應(yīng)用領(lǐng)域主要為移動通信、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)電子等。300mm（
12英寸
）硅片需求主要來源于智能手機、計算機、云計算、人工智能、SSD（
固態(tài)存儲硬盤
）。
全球硅片出貨面積及單位價格走勢
半導體硅片市場景氣與電子工業(yè)需求深度綁定。2009年經(jīng)濟危機后硅片量價齊跌，2010年由于智能手機放量硅片量價增長有所反彈。2011年至2016年，全球經(jīng)濟乏力，硅片價格持續(xù)下跌，出貨量增長主要由硅片體積增加所致，市場規(guī)模略有下降。2017年后受益于下游計算機、移動通信、固態(tài)硬盤、工業(yè)電子的需求上漲，硅片市場實現(xiàn)量價齊升。
全球硅片市場規(guī)模
全球硅片市場巨頭壟斷，中國大陸地區(qū)廠商體量較小。
展開 半導體硅片行業(yè)深度研究報告
來源：半導體產(chǎn)業(yè)研究院
拜登拿出一張硅片：中國想主導半導體，美國不能干等
當?shù)貢r間12日，美國白宮主持召開半導體大會（視頻會議），討論如何解決當下美國芯片短缺問題。眾所周知，新冠疫情開始后，“缺芯”逐漸成為一個全球性問題。
福特、英特爾、三星等19家相關(guān)大型企業(yè)負責人參加了會議。臺積電董事長也受邀出席。
拜登在會上仍借中國渲染緊迫感，宣稱“中國欲主導半導體供應(yīng)鏈”(China plans to reorient and dominate the semiconductor supply chain)，美國不能坐視。拜登也不忘“心心念念”的2.3萬億的基建計劃，拿出一張硅片，強調(diào)“這也是基建！”
“我一直在強調(diào)，中國和世界沒有在等，美國也沒有理由要等，”(China and the rest of the world is not waiting, and there's no reason why Americans should wait.)拜登在會議的媒體公開部分時催促道，“美國現(xiàn)在集中資本投入半導體、電池等領(lǐng)域——這是別人正在做的，我們也必須做。”(We're investing aggressively in areas like semiconductors and batteries -- that's what they're doing ... so must we)
拜登在會上（的媒體公開部分）發(fā)言 視頻截圖
美國的半導體產(chǎn)業(yè)曾享有先發(fā)優(yōu)勢。在生產(chǎn)端逐漸轉(zhuǎn)移至亞洲、本土專注研發(fā)后，如今供應(yīng)端被“扼住喉嚨”。拜登在會上強調(diào)，其2.3萬億的基建計劃將“專注于建設(shè)美國本土的半導體生產(chǎn)（能力）。”
“這也是基建，”拜登拿出一塊硅片，“這些芯片、硅片——電池、寬帶——都是基建，這些都是基建。”
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