半导体硅片行业报告：硅片供需缺口持续（36页）

行业报告下载 2022年06月20日 06:49 管理员

硅片是半导体制造核心原材料：半导体硅片是生产集成电路、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料，是半导体产业链基础性的一环，其核心工艺包括单晶工艺、成型工艺、抛光工艺、外延工艺等，技术专业化程度颇高。通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，可以制成各种半导体器件，目前 90%以上的半导体产品使用硅基材料制造。半导体硅片行业属于技术密集型行业，具有研发投入高、研发周期长、研发风险大的特点，同时半导体硅片也是我国半导体产业链与国际先进水平差距最大的环节之一。硅片的质量直接决定下游晶圆生产的良率。晶圆的加工是整个半导体产业的第二环节，而硅片的质量决定了下游 IDM 和 Fountry 厂商所生产的晶圆的良率，因此硅片厂商想要进入 IDM 和 Fountry 厂商的供应链需要经过较长时间的验证且一经确定后不会被轻易替代。晶圆加工完成后再经过封测环节及可得到芯片。而芯片按照用途不同主要可以分为传感器类芯片、计算类芯片、存储类芯片、连接器类芯片和模拟芯片等。单晶硅片是单晶硅棒经由一系列工艺切割而成的，目前制备单晶硅的方法主要有直拉法（ CZ 法）和悬浮区熔法（ FZ 法）；

该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。直拉法：在一个直筒型的热系统用石墨电阻加热，将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化，并保持略高于硅熔点的温度，然后将籽晶插入熔体表面进行熔接，同时转动籽晶，再反转坩埚，籽晶缓慢向上提升，经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程，得到单晶硅。悬浮区熔法的原理是将圆柱形硅棒固定于垂直方向，利用高频线圈在单晶籽晶和其上方悬挂的多晶硅棒的接触处产生熔区，这两个棒朝相反方向旋转；然后将在多晶棒与籽晶间只靠表面张力形成的熔区沿棒长逐步向上移动进行单晶生长，单晶棒的直径主要由顶部和底部的相对旋转速率控制。相比悬浮区熔法，直拉法成本更低，生长速率较快，更适合大尺寸（12 英寸）单晶硅棒的拉制，目前约 85%单晶硅片皆由直拉法制成，主要应用在逻辑、存储器芯片中。悬浮区熔法很适合制作电力电子器件（因为产出的硅片电阻率较高），悬浮区熔法制备的单晶硅占有的市场份额较小（约 15%）。