2018 年□=▪▲☆，全球 8 寸硅片出货面积占比达到 26%◆▽，硅片出货量达到 430 万片/月△▷。在汽车电子等需求的拉动下★★，叠加 8 寸硅片基本无新增产能-▪-•▲▼，8 寸硅片有望持续景气△◆□。

　　2018年△▲●…▼，在市场产值为 322 亿美金的半导体制造材料中▽▷▼，大硅片▷▽●★▪•、特种气体▪◁●▲•、光掩模▪□◁、CMP材料◆●、光刻胶=△■、光刻胶配套□-•、湿化学品☆□、靶材分别占比 33%○-、14%□▪▲☆、13%▪★▷、7%▪•○、6%■★●•、7%■◁•☆△、4%□•△…、3%•▼-■。分地区来看-△◇◇☆，目前大陆半导体材料市场规模 83 亿美元…☆，全球占比 16%▲◁◁●，仅次于中国台湾和韩国△■○，为全球第三大半导体材料区域▷◁●-●。

　　研磨—>

　　腐蚀—>

　　目前手机◇□、计算机等仍是半导体行业终端最大的应用市场●▼△。2018 年全球手机和基站-▼◆◁▷、计算机用芯片销售额分别为 487 亿美元•-▲△■•、280 亿美元△▷▼，在半导体终端市场的占比分别为 36%…-▽★▪▷、21%★▽▲★▲◆文读懂半导体大硅片。

　　行业报告★-，国产替代进程加速 /

　　倒角—>

　　在半导体硅片上可布设晶体管及多层互联线◆▼-▷，使之成为具有特定功能的集成电路或半导体器件产品▼●，下游主要包括手机与平板电脑物联网汽车电子人工智能▲◆○☆…、工业电子★•-…●、军事太空等领域◇▪▪▽。

　　发展新风向 /

　　线切割—>

　　12 寸硅片需求持续扩大•◁○。在下游云计算◁▼★●、区块链等新兴市场的带动下○•★▪◆，12 寸硅片持续快速增长◆□▽•▪。2018 年出货面积占比达到 63%•▽，硅片出货量达到 470 万片/月○▷△。据 SUMCO•■◇■，未来 3-5 年全球 12 寸硅片仍然存在缺口◆▪▲。

　　硅片价格呈现出一定的周期性◁○=◁▷。2011-2016 年受行业低迷影响•☆=☆•，硅片价格一路下行▼=。2016 年之后-◆，全球半导体硅片销售单价从 0-○◇▲◁◁.67 美元/英寸上升至 0◁△.95 美元/英寸▼••▽☆。需求侧来看▷◇■，随着终端应用如 5G…▽、AI▪●▼、新能源汽车的快速发展-…◇△，对芯片的大量需求使晶圆厂更有动力去大规模扩建工厂和生产线◆■，进而拉动对上游硅片尤其是大硅片的需求◆…•▷。供给端方面…☆□，新增产能尚需时间落地■△○•△▽，所以中短期供需不平衡的局面仍将持续-●，硅片价格有望继续走高•-☆▷◇▪。

　　为代表的高端硅基材料☆▽。单晶硅锭经过切割★-■▪○、研磨和抛光处理后得到抛光片◁▼◇。抛光片经过外延生长形成外延片▪…•▪，抛光片经过氧化△▪▲□■●、键合或离子注入等工艺处理后形成SOI

　　正面抛光—>

　　设备需要用到温度传感器的有那些设备…=◁△，比如探针台有没有用到…•，具体要求是那些•▪▼▷★☆，

　　半导体硅片的直径越大▪□□★△，在单片硅片上可制造的芯片数量就越多-○，单位芯片的成本随之降低▼▲▪。在摩尔定律的影响下◇…●，半导体硅片正在不断向大尺寸的方向发展-•▷。硅片的尺寸越大▷◇-☆★=，相对而言硅片边缘的损失会越小☆◇-▲-，有利于进一步降低芯片的成本▽△☆◁。例如□◆▷△，在同样的工艺条件下▽◁◁▽◁，300mm 半导体硅片的可使用面积超过 200mm 硅片的两倍以上▽•▷▲△，可使用率（衡量单位晶圆可生产的芯片数量的指标）是 200mm 硅片的 2▷☆▼=■.5 倍左右☆▷•-◁。

　　全球DRAM需求有望持续快速增长☆☆-。据 SUMCO-▽•○▷□，【紫光同创盘古PGX-MINI-4K教程】——（盘古PGX-MINI-4K开发板/PGC4KD-6ILPG144第五章）序列检测器实验例程目前全球 NAND 主要供应厂商包括三星（33%）▼▷◇，在5G换机潮以及数据处理等行业的快速发展下◁=●●=，3D NAND 已经成为 NAND 主流工艺◆•。硅的禁带宽度大于锗▷▲■○•。

　　据 Gartner 预计■○★▪■▲，2017-2022 年增速最快的半导体终端应用领域是工业电子和汽车电子•■，将成为未来几年全球半导体行业增长最重要的驱动力◇◁。其中■▼=，工业电子年复合增长率预计可达 12%★…▽。随着工业从规模化走向自动化☆•△、智能化☆▪□☆，工业与信息化的深度融合◆▷★◇=◁、智能制造转型升级将带动工业电子需求的增长△△◆○□-。汽车电子 2017-2022 年预计复合增长率为 11%=•。汽车电子的增长主要源于传统车辆电子功能的扩展●☆☆○、自动驾驶技术的不断成熟以及电动汽车行业的快速成长•▪☆★。车辆的 ABS（防抱死）系统▼▼◆★▪★、车载雷达-▽●▽、车载图像传感系统■◁…☆▽、电子车身稳定程序☆=-、电控悬挂▷◆…•○、电动手刹○△◁▷△-、压力传感器◆▪=◆◁●、加速度计▲▲◆△□、陀螺仪与流量传感器等□□••◆▪，均需要使用半导体产品=▼•，汽车智慧化的趋势极大地拉动了汽车电子产品的增长▽■●•。随着电动汽车的普及与车辆电压□◇▼△□、电池容量标准的不断提高○◁▲，电源管理器与分离式功率器件的需求量也将随之上升●-…▪。通常情况下○☆■，汽车电子芯片使用200mm 及以下抛光片与 SOI 硅片☆●▲▷。汽车电子市场规模的扩大将拉动 200mm 及以下抛光片与 SOI 硅片的需求○★-□。

　　检测外延等步骤j9九游会国际站■▪品质量安全监督管理暂。。其中拉晶■=●、研磨和抛光是保证半导体硅片质量的关键•…▷-▲。

　　全球半导体市场规模近年来增速平稳△•▽，2012-2018 年复合增速 8=■▼△.23%▽…○…★。其中-▼…▪，中国大陆集成电路销售规模从 2158 亿元迅速增长到 2018 年的 6531 亿元▽◇◆△◁◆，复合增速为20◇☆▽◁=-.27%●◁…，远超全球其他地区-…••●，全球半导体产业加速向大陆转移-▲☆△☆□。集成电路一般分为设计▷•、制造和封测三个子行业□●★▲□●，在制造和封测行业中-▪◁■=，均需要大量的半导体新材料支持=○。2018 年全球半导体材料市场产值为 519-▽●.4 亿美元•■▪•，同比增长 10▼•★■.68%◁▪▽★•◆。其中晶圆制造材料和封装材料分别为 322 亿美元和 197☆▲★•.4 亿美元•☆○-=，同比+15…▼●.83%和+3-△▷…☆▷.30%□…◇◆■。

　　准备（三） /

　　材料主 要包括碳化硅（SiC）●△■-、氮化镓（GaN）□■-•、硒化锌（ZnSe）等◇★◇▲，因其禁带宽度较大•★◇▷●，又被 称为宽禁带

　　未来的爆发式增长将会出现在大数据□▼-、云计算○◇=、人工智能○□▼、新能源汽车▽•、区块链等新兴终端应用★……▲▽。半导体硅片行业除了受宏观经济影响◁▽，亦受到具体终端市场的影响▼□=●▲。例如 2010 年=•◇-▲△，全球宏观经济增速仅 4%△=▼，但由于iPhone4 和 iPad的推出●★，大幅拉动了半导体行业的需求△▼-，2010 年全球半导体行业收入增长达 32%◆△-•-●。2017 年开始▲●▽=▽，大数据▼△、云计算▷◁、人工智能■▪…■…-、新能源汽车●▽、区块链等新兴终端应用的出现☆★▲•▽•，半导体行业进入了多种新型需求同时爆发的新一轮上行周期-△•▽=•。半导体硅片可应用于多个潜在新兴终端市场■○◇•，如汽车电子功率器件★▪▷▪、5G通信设备中的射频芯片等■☆□-△■，有望爆发式增长▲=▷。

　　边缘抛光—>

　　就是硅▼▪○★◆-。而硅料的提取是熔炼砂子○•。提到这里可能有朋友想到…▲“光伏电池片用的也是

　　美光（21%）等▲◆，硅的熔点为 1415℃•■▽▲，而砷元素为有毒物质▷•◆◆=；西数（15%）…◆◆，更适合制作器件…■●。这会导致下游晶圆制造的生产步骤增加从而使生产成本提高■□…▽□=。目前•▪◇△▷！

　　2016 年至 2018 年■•◆▷●□，受益于手机-▷▪◆▽、计算机◇☆▽、云计算服务器用CPUGPU出货量的增加●•▼•■，逻辑芯片市场规模从 914▷◁■…■□.98 亿美元上升至 1▽◆,093…△.03 亿美元☆▲，年均复合增长率9◁★….30%■△。据 Gartner◇△●▷▷，2016 至 2022 年•-，全球芯片制造产能中•◁■-，预计 20nm 及以下制程占比 12%◇▼•，32/28nm 至 90nm 占比 41%○=◆-▽▼，0-=-◇.13μm 及以上的微米级制程占比 47%◇▲★☆。目前▽▲★●▪，90nm及以下的制程主要使用 300mm 半导体硅片○□▲★•△，90nm 以上的制程主要使用 200mm 或更小尺寸的硅片□▷•▼◆◆。

　　清洗—>

　　目前•●，12 英寸硅片在下游产业中广泛应用▪▽◁▷☆，产品大多使用于制造消费电子芯片☆▪★。其中■■☆，NAND（包括 3D NAND 和 2D NAND）占据最大的下游应用•◆▷•=■，占比达 33%□◁△•●■。逻辑芯片和DRAM芯片分别占比 25%和 22%▲…□。CIS 等其他应用占据了剩余的 20%的市场份额•★★△▲●。其中◆☆◆■◁，受益于 5G 的持续发展★◇，2020-2023 年▪◆◇◆▪，智能手机对十二英寸硅片的复合需求增速有望达到 7▪-.8%=…。

　　是物体◁○，人体会释放大量电荷■=□，绝缘体的情况下放电能量要比外部物体大得多▷○=☆；当外部物体是设备时•▼◁▪•=，如果不接地…□□★…，即使

　　随着半导体市场不断放量以及工艺制程不断复杂◆★★，全球半导体硅片材料市场不断增长▷○=▷■，硅片材料在半导体制造材料中占比 33%☆=△▼▷…，为占比最大的材料▽•。2019 年全球硅片材料市场规模达到 112 亿美元▲▽△▲，虽然相对 2018 年略有下滑▽□，但整体仍维持在较高水平■▪。出货面积来看▲★，2019 年半导体硅片出货面积 11810 百万平方英寸•▼★，较 2018 年有所下滑◆□◇●…，主要是由于存储器市场疲软和库存正常化所致○▪。

　　相较于锗☆=◇●，海力士（29%）▪■，相较于砷化镓△○★▷=◁。

　　根据制造工艺分类◆▷△•▷▽，半导体硅片主要可以分为抛光片▼□、外延片与以 SOI 硅片为代表的高端硅基材料◁■▲●。单晶硅锭经过切割●○▲☆★△、研磨和抛光处理后得到抛光片○…◇△。抛光片经过外延生长形成外延片■▷□◁，抛光片经过氧化▷…△■▼●、键合或离子注入等工艺处理后形成 SOI 硅片●□☆。

　　文章出处■=-：【微信号◁▽☆☆◁●：深圳市赛姆烯金科技有限公司△…-▷，微信公众号▼◇☆★○：深圳市赛姆烯金科技有限公司】欢迎添加关注□▼★！文章转载请注明出处…★▲•。

　　硅晶圆 /

　　年赢在高端人才校招•★□■▷○！ 主讲人介绍 黄博同 复醒科技CEO·复旦大学微电子博士 主讲人黄博同先生

　　材料的分类 /

　　滚磨—>

　　国内硅片市场规模持续增长□○▷○。受益于全球半导体行业转移j9九游会国际站◇◆=●，国内硅片市场规模持续增长▲◆○▽★▷，2018 年国内硅片市场规模超过 9 亿美元△☆▪。

　　硅基半导体材料是目前产量最大▲▲■◆★▽、应用最广的半导体材料▲•◆▷○=，90%以上的半导体产品是用硅基材料制作的▲◇▼。硅在地壳中占比约 27%■▽，是除了氧元素之外第二丰富的元素▪=••◇▲，硅元素以二氧化硅和硅酸盐的形式大量存在于沙子◁◆▲、岩石◇▪=•■、矿物中-…▪，储量丰富并且易于取得☆▲□-◇。通常将 95-99%纯度的硅称为工业硅▷◆=▼。沙子=■、矿石中的二氧化硅经过纯化★◇…▲，可制成纯度 98%以上的硅★★▷；高纯度硅经过进一步提纯变为纯度达 99▼▷◇▲▽.9999999%至99…▷.999999999%（9-11 个 9）的超纯多晶硅…◇▽••★；超纯多晶硅在石英坩埚中熔化•▽★■◆▪，并掺入硼（P）▷-•■◇■、磷（B）等元素改变其导电能力▽▲△◇，放入籽晶确定晶向●•★▷▼，经过单晶生长▷▪☆○•…，制成具有特定电性功能的单晶硅锭-△▼。熔体的温度★☆▼◆、提拉速度和籽晶/石英坩埚的旋转速度决定了单晶硅锭的尺寸和晶体质量▷▪▪○▷☆，而熔体中的硼（P）◆▽▪、磷（B）等杂质元素的浓度决定了单晶硅锭的电特性j9九游会国际站★◁□▼☆•。

　　美光（11%）▲-□▼，热处理—>全球 DRAM 下游主要包括移动终端（40%）▲…■◇、服务器（22%）和个人电脑（19%）等业务○…◆△▼。全球 DRAM 2019-2023 年需求复合增速有望达到 19-◇△○-.2%★☆▷☆◇。并且锗◁▼、砷化镓均没有天然的氧化物●•○☆▷○，较高的熔点使硅可以广泛应用于高温加工工艺中▲▽；铠侠（19%）•●■？

　　目前▷◆•◆◁，全球市场主流的产品是 300mm 和 200mm 直径的半导体硅片○☆。终端应用领域来看j9九游会国际站★▼-，300mm 主要应用在智能手机•□…、计算机■◁、云计算•◁▪◆=、人工智能…-◆、 SSD（固态存储硬盘）等较为高端领域◆◇…○，目前出货面积占比 60%以上★□▼。200mm 硅片主要应用在移动通信•◇□•、汽车电子▪▼○、物联网★☆□◇、工业电子等领域▼◇◆-★◁，目前出货面积 20%以上□△▼▪△。

　　1965 年…□■=●☆，戈登摩尔提出摩尔定律●•▷◆：集成电路上所集成的晶体管数量•▽，每隔 18 个月就提升一倍□•=△◆■，相应的集成电路性能增强一倍-•▲，成本随之下降一半•▷□○◁。对于芯片制造企业而言○▪-，这意味着需要不断提升单片硅片可生产的芯片数量▼○•◆•☆、降低单片硅片的制造成本以便与摩尔定律同步=◇▲●。

　　单晶硅锭经过切片=▽、研磨▷◇★☆•△、蚀刻★■◁-、抛光◇○◇•▷、外延（如有）=☆、键合（如有）▪•★★○、清洗等工艺步骤●=•■▽，制造成为半导体硅片▽◆=▲■。在生产环节中■▷◇，半导体硅片需要尽可能地减少晶体缺陷○=，保持极高的平整度与表面洁净度◇▪▲△○□，以保证集成电路或半导体器件的可靠性▲■◇●。

　　根据尺寸分类●◁，半导体硅片的尺寸（以直径计算）主要有 50mm（2 英寸）▲▪、75mm（3 英寸）◁▷☆▷…▲、100mm（4 英寸）-○=□、150mm（6 英寸）•■…☆、200mm（8 英寸）与 300mm（12英寸）等规格-▼○◆☆。

　　单晶生长技术的重点在于保证拉制出的硅锭保持极高纯度水平（纯度至少为99□□.999999999%）的同时★○•，有效控制晶体缺陷的密度★□★■。当前制备单晶硅技术主要分为悬浮区熔法（FZ 法）和直拉法（CZ 法）两种=○■◁▽…。

　　半导体硅片的生产流程包括拉晶—>

　　全球 NAND 下游主要包括手机（48%）◇☆▲○-●j9九游会国际站一、SSD（43%）等业务•▪。在 5G 换机潮=☆…-、云数据处理以及移动电源等行业的快速发展下△■，全球 NAND 需求有望持续快速增长□▪•▼◇。据 SUMCO◇…-，全球 NAND 2019-2023 年需求复合增速有望达到 39★--.4%▼◆-•。

　　晶圆的制造流程 /

　　芯片制造产能情况是判断半导体硅片需求量最直接的指标★△。2017 至 2020 年▽◁，全球芯片制造产能（折合成 200mm）预计将从 1985 万片/月增长至 2407 万片/月◁■●▽▲☆，年均复合增长率 6◁▷◇•.64%••△△…；中国芯片制造产能从 276 万片/月增长至 460 万片/月•●◆，年均复合增长率 18◁☆=.50%▽□-▼。近年来◆★☆，随着中芯国际◇■●■、华力微电子▼△◇△、长江存储□●▲=…▽、华虹宏力等中国大陆芯片制造企业的持续扩产◆■▽，中国大陆芯片制造产能增速高于全球芯片产能增速▲-□•□○。随着芯片制造产能的增长▪□•☆▼，对于半导体硅片的需求仍将持续增长

　　全球主流 DRAM 工艺目前为 2znm◇•◆△、1xnm 和 1ynm□▪▼•▽…，（GaN）等化合物半导体…◇•。硅安全无毒☆-▲△◆、对环境无害▪▷□==▷，未来 1znm 和 1anm 有望逐步放量○◆•=。在时还需要在表面沉积多层绝缘体◁•☆•○☆，海力士（11%）和因特尔（10%）等◇•。高于锗的熔点 937℃▼▽△•=，目前全球 DRAM 主要供应厂商包括三星（45%）••，