飙叔科技洞察 11月06日 21:18
国内硅晶圆产业发展面临挑战与机遇
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受荷兰安世半导体“断供”事件影响,国内半导体产业暴露了在硅晶圆领域的薄弱环节。硅晶圆作为芯片制造的基石,其高纯度、高精度制造技术难度极大,国内长期依赖进口。尽管沪硅产业、立昂微等企业已在28nm以上制程实现突破,国产化率超50%,并计划扩大产能,但与国际巨头在最先进的12英寸技术上仍有差距。全球市场存在供过于求的风险,国产厂商面临激烈竞争和价格压力。未来,技术突破和产能扩张将是国产硅晶圆产业发展的关键。

🔬 **核心材料的战略重要性凸显:** 荷兰安世半导体事件暴露了中国半导体产业在关键材料——硅晶圆上的依赖性。硅晶圆的生产技术门槛极高,涉及超高纯度提炼和精密制造,是芯片制造的“画布”,其质量直接影响芯片性能和成本,占据芯片制造成本的50%以上。全球市场长期由少数几家巨头垄断,凸显了掌握核心材料国产化自主可控的紧迫性。

📈 **国产化进程加速与技术瓶颈并存:** 国内企业如沪硅产业、立昂微等在多塔差压耦合、反歧化反应等技术上取得突破,打破了国外垄断,并在28nm及以上制程的硅片上实现了超过50%的自给率,产能也在快速扩张。然而,在最先进的12英寸硅片技术,特别是用于3nm、5nm制程的领域,与国际龙头仍有显著差距,部分特殊硅片(如RF-SOI)的国产化率仍待提高。

⚖️ **市场竞争与产能扩张的双重压力:** 尽管国内硅晶圆产业在快速发展,但当前全球半导体硅片市场存在5%-10%的供过于求现象。这对于仍在积极扩张产能的中国厂商而言,意味着未来可能面临更加激烈的市场竞争和严峻的价格压力,如何在保证技术进步的同时,实现可持续的商业化发展,是亟待解决的难题。

🚀 **细分领域与未来趋势:** 文章列举了全球半导体硅晶圆30强企业,展示了不同企业在12英寸、8英寸硅片、SOI、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等不同产品类型上的竞争优势。未来,随着AI、云计算、5G、新能源汽车等领域的发展,对高端、特种硅片的需求将持续增长,为具备技术优势和成本控制能力的国内企业提供了发展机遇。

原创 飙叔科技洞察 2025-11-06 18:11 广东

2024年全球硅晶圆市场规模达到130亿美元,到2029年将增长到169.8亿美元。其中中国市场,2024年市场规模为131亿元,处于快速上升通道。

荷兰“强抢”安世半导体以来,双方你来我往,各自出招;虽然依旧未能决出胜负,但却也牵出国产半导体产业一个大“漏洞”——荷兰安世半导体于10月26日暂停向东莞封装测试工厂(ATGD)供应晶圆,直接导致该工厂约70%产能停滞;由此也引发全球半导体供应链震荡。晶圆作为半导体产业链的核心环节,其制造过程从高纯度石英砂开始,经过1400℃高温提纯、氯化反应等工艺,最终得到纯度达99.9999999%以上的电子级硅。单晶硅锭通过真空拉晶技术成型,再经切割抛光成为芯片制造的“画布”,其尺寸(如12英寸)和工艺精度直接影响芯片性能与成本,占据芯片制造成本50%以上。

其实,要达到11个9电子级硅纯度的技术要求极高,在工艺上涉及多塔串联精馏、高温氯化还原等复杂工序;而且生产过程存在安全风险,如硅烷易爆;同时,对核心设备和产线要求极高的洁净度与密闭性。

这导致,国内的企业长期以来不能批量稳定生产出高品质电子级多晶硅产品;目前全球硅片供应主要由少数几家大型厂商把控,如日本信越化学、SUMCO,中国台湾环球晶圆,德国的Siltronic,韩国的SK Siltron等,这些厂商占据全球90%以上的市场份额。除了综合性的巨头,一些企业在特定领域建立了强大优势。例如,法国的Soitec在FD-SOI衬底技术上全球领先;美国的Wolfspeed则是碳化硅(SiC)衬底领域的龙头,是特斯拉的独家供应商;而芬兰的Okmetic在RF-SOI(射频绝缘体上硅)领域拥有超过60%的市场份额。

当前,硅晶圆主要应用尺寸为8英寸(200mm)和12英寸(300mm);其中8英寸主要用于模拟芯片、功率器件等成熟制程,但当前市场相对疲软;而12英寸产品称为是绝对主流,占大尺寸晶圆出货量的64%以上,驱动AI等高端芯片制造。根据最新数据,2025年第三季度全球硅晶圆出货量达到3313百万平方英寸,同比增长3.1%。增长主要来自用于先进逻辑、云计算和存储的300mm(12英寸)晶圆。

但随着近两年国内晶圆厂的兴建,终端带动需求的增加,国产硅晶圆产业也取得了一系列的突破。技术上,中国团队在多塔差压耦合技术、反歧化反应技术、硅烷法等方面取得了重要突破,打破了国外垄断。

在产业端,沪硅产业立昂微(旗下有金瑞泓)、中环股份有研硅等是国内硅片领域的核心企业。其中,沪硅产业是国家大基金重点扶持的企业,也是中芯国际的核心供应商,其12英寸硅片在国内的国产化进程中扮演着关键角色。目前,国产厂商在28nm及以上制程所需的硅片上已实现突破,自给率突破50%。在产能建设上,各家也在快速扩张,例如沪硅产业计划将其300mm(12英寸)硅片总产能提升至120万片/月

但在最先进的12英寸硅片技术,尤其是用于3nm、5nm制程上与国际龙头仍有差距,部分特殊硅片如RF-SOI的国产化率仍不高。同时,根据的信息,当前全球半导体硅片市场存在5%-10%的供过于求,这对于仍在扩产中的中国厂商而言,意味着可能面临更激烈的市场竞争和价格压力。

根据行业数据,2024年全球硅晶圆市场规模达到130亿美元,到2029年将增长到169.8亿美元。其中中国市场,2024年市场规模为131亿元,处于快速上升通道。

因此,此次荷兰安世“断供”晶圆造成东莞封测厂70%产能停产,正是抓住了国产半导体产业在硅晶圆上的薄弱之处;从某种程度上讲国产硅晶圆产业发展的滞后,或将成为国产半导体产业发展的一个巨大瓶颈。

附:2025年全球半导体硅晶圆30强!

排名

企业名称

所属区域

产品类型

竞争优势

市场地位

潜力亮点

1

信越化学(Shin-Etsu)

日本

12英寸硅片、SOI晶圆

全球最大硅片商,纯度与缺陷控制技术全球领先

全球龙头

3nm以下先进制程硅片独家供应台积电/三星

2

SUMCO

日本

12英寸硅片、外延片

高平坦度硅片技术,车规级认证最全

高端晶圆标杆

汽车芯片需求爆发驱动外延片产能扩张

3

环球晶圆(GlobalWafers)

中国台湾

12英寸硅片、碳化硅衬底

并购世创(Siltronic)后产能跃居全球第二

并购整合王者

欧洲碳化硅晶圆厂2024年投产

4

Siltronic

德国

12英寸硅片、高阻硅片

欧洲唯一高端硅片供应商,博世/英飞凌核心合作

欧洲技术堡垒

欧盟《芯片法案》补贴本土供应链

5

SK Siltron

韩国

12英寸硅片、GaN-on-Si衬底

三星电子战略投资,垂直整合存储芯片需求

存储芯片配套王

韩国“K-半导体”战略驱动产能翻倍

6

沪硅产业(NSIG)

中国

12英寸硅片、SOI晶圆

国家大基金重点扶持,中芯国际核心供应商

国产替代标杆

中国28nm以上硅片自给率突破50%

7

合晶科技(Wafer Works)

中国台湾

8英寸硅片、功率器件衬底

全球最大8英寸硅片商,成本控制能力突出

成熟制程王者

全球功率半导体(IGBT/SiC)需求爆发

8

Okmetic

芬兰

RF-SOI、MEMS专用硅片

诺基亚技术遗产,5G射频芯片市占率超60%

细分领域霸主

毫米波通信驱动RF-SOI需求增长

9

Ferrotec

日本

半导体硅部件、石英坩埚

硅材料耗材全球垄断,客户覆盖全球晶圆厂

耗材隐形冠军

中国晶圆厂扩产驱动耗材需求激增

10

Soitec

法国

FD-SOI、光子硅片

全球唯一FD-SOI技术专利持有者,物联网芯片核心供应商

创新材料专家

欧洲智能汽车芯片订单增长200%

11

CoorsTek

美国

先进陶瓷硅片、第三代半导体衬底

美国军方供应商,氮化镓(GaN)衬底技术领先

军工跨界标杆

美国国防预算向宽禁带半导体倾斜

12

立昂微(LONGi)

中国

8英寸硅片、肖特基二极管衬底

光伏硅片技术迁移,成本低于同行20%

成本杀手

中国新能源车用功率器件衬底需求爆发

13

TOSOH

日本

高纯度多晶硅、半导体级石英

全球唯一电子级多晶硅全产业链控制

材料纯度王者

3D NAND堆叠层数增加驱动高纯度材料需求

14

RS Technologies

日本

再生硅片、薄型硅片

循环经济模式,再生晶圆成本降低40%

环保技术先锋

全球晶圆厂降本压力推动再生硅片普及

15

Silicon Genesis

美国

硅基氮化镓(GaN-on-Si)衬底

专利直接键合技术,良率超95%

第三代半导体新锐

数据中心/5G基站GaN器件需求激增

16

金瑞泓(GRIMAT)

中国

8英寸硅片、锗硅衬底

中科院技术转化,特种衬底市占率中国第一

特种材料专家

国产光电子芯片(激光雷达)衬底突破

17

Siltronica

意大利

超薄硅片(<100μm)、柔性电子衬底

欧洲唯一柔性硅片供应商,可穿戴设备合作

柔性技术标杆

消费电子柔性传感器市场增长

18

Showa Denko

日本

高阻硅片、碳化硅外延片

化学气相沉积(CVD)技术领先,车规认证全

外延技术专家

日本车企碳化硅上车计划驱动需求

19

中环股份(TZSOI)

中国

12英寸硅片、SOI晶圆

混改引入战略投资者,产能利用率超90%

产能扩张标杆

中国“东数西算”工程配套硅片基地投产

20

LG Siltron

韩国

12英寸硅片、DRAM专用衬底

与SK海力士深度绑定,存储芯片定制化

存储领域专家

HBM(高带宽内存)技术迭代驱动衬底升级

21

Wolfspeed

美国

碳化硅(SiC)衬底、GaN-on-SiC

全球最大SiC衬底商,特斯拉独家供应商

第三代半导体龙头

电动汽车800V高压平台普及催生需求

22

SICC(天科合达)

中国

碳化硅衬底、氮化镓外延片

中国最大SiC衬底商,产能年增200%

本土替代先锋

中国新能源车免征购置税政策延续利好

23

Norstel

瑞典

碳化硅衬底、异质集成衬底

爱立信技术孵化,欧洲唯一SiC全产业链

北欧技术堡垒

欧洲车企碳化硅模块本土化采购

24

II-VI Incorporated

美国

砷化镓(GaAs)、磷化铟衬底

5G射频前端模块核心供应商,专利壁垒高

化合物半导体王

毫米波频段商用化驱动GaAs需求

25

Qromis

美国

氮化镓(GaN)衬底、QST®技术

专利应力控制技术,良率比同行高20%

技术突破者

快充市场爆发驱动消费电子GaN衬底需求

26

合盛硅业(HSG)

中国

工业硅、半导体级多晶硅

全球最大工业硅商,半导体级产能突破5万吨

原材料垂直整合

中国多晶硅进口替代加速

27

Sino-American Silicon

中国台湾

太阳能硅片、半导体硅片

光-半导双赛道协同,成本分摊优势显著

跨领域降本专家

东南亚光伏+半导体产业园项目落地

28

Gritek(有研新材)

中国

超高纯金属、溅射靶材

国产靶材市占率超30%,7nm以下技术突破

材料配套专家

先进制程铜互连工艺驱动靶材需求

29

Resonac(原昭和电工)

日本

前驱体材料、CMP抛光垫

全球唯一全系列CMP耗材供应商,客户覆盖台积电/英特尔

耗材全能王

3D封装技术升级驱动抛光材料迭代

30

中美矽晶(SAS)

中国台湾

8英寸硅片、蓝宝石衬底

台积电成熟制程二供,MiniLED衬底技术领先

多元化布局者

车载MiniLED显示屏需求爆发

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