国产|国产化率还不到10%！一文看懂国产半导体材料( 四 ) 半导体|材料|国产化率还不到

应用最广的三类硅片是抛光片、外延片与以 SOI 硅片。抛光片直接用于制作半导体器件，广泛应用于存储芯片与功率器件等，也可作为外延片、SOI 硅片的衬底材料。
外延片是由抛光片经过外延生长而形成，常在 CMOS 电路中使用，如通用处理器芯片、图形处理器芯片等，也应用于应用于二极管、IGBT 等功率器件的制造。
SOI 硅片是由抛光片经过氧化、键合或离子注入等工艺处理后形成，具备耐高压、耐恶劣环境、低功耗、集成度高等特点，主要应用于智能手机、WiFi 等无线通信设备的射频前端芯片，也应用于功率器件、传感器、硅光子器件等芯片产品，价格是一般硅片的 4-5 倍。
根据应用场景不同，半导体硅片可分为正片、假（陪）片。
正片用于半导体产品的制造，假片用来暖机、填充空缺、测试生产设备的工艺状态或某一工艺的质量状况。
假片一般由晶棒两侧品质较差部分切割而来，由于用量巨大，在符合条件的情况下部分产品会回收再利用，回收重复利用的硅片称为可再生硅片。
据观研网数据，65nm 制程的晶圆代工厂每 10 片正片需要加 6 片假片，28nm 及以下制程每 10 片正片则需要加 15-20 片假片。

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2、半导体市场推动硅片市场增长，大尺寸硅片需求提升
中国半导体硅片市场增速明显。根据 SEMI 数据，2016-2018 年，全球半导体硅片市场总体处于上升增速明显，2018-2020 年小幅回落，2021 年重拾升势，全球市场规模 126 亿美元。

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中国国内半导体硅片市场自 2015 年起迅速上升，2021 年中国市场规模 16.6 亿美元，2015-2021 年 CAGR 为 27%，市场增速明显。

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半导体含量提升推动硅片出货面积增加，2021 年全球硅片出货面积创历史新高。历史上半导体行业的年均增速高于电子系统整体市场，主要驱动力是电子系统中使用的半导体的含量不断增加。
比如随着全球手机、汽车和个人电脑出货量增长趋于成熟和放缓，电子系统市场 2011-2021 年的年均复合增长率为 3.5%，而半导体行业 2011-2021 年的年均复合增长率为 6.5% 。

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根据 IC Insights 的数据，2021年电子系统中的半导体含量提高到了 33.2%，创历史新高，同时预期终值将超过40% 。
在半导体含量推动作用下，硅片出货面积呈上升趋势，根据 SEMI 的数据，2021 年全球硅片出货面积 141.65 亿平方英寸，创历史新高。

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集成电路制程缩小推动硅片向大尺寸发展。半导体硅片通常可以按照尺寸、工艺两种方式进行分类。按照尺寸分类，主流半导体硅片分为 150mm（6 英寸）、200mm（8 英寸）与 300mm（12 英寸）等规格。
硅片诞生于 1960 年，初始为 23mm，此后逐步向大硅片发展，2002 年 300mm（12 英寸）硅片实现量产，台积电、Intel等企业仍有 450mm 硅片的研发规划。
根据摩尔定律，集成电路上的晶体管每隔 18 个月要翻一倍，相对应的成本就下降一半，而大尺寸硅片能够提高单个硅片上集成的芯片数量，芯片尺寸越小，硅片尺寸越大，单个芯片的制造成本越低，可以显著降低边际成本。因此，制程的不断缩小推动硅片向大尺寸发展。