关于中国大硅片发展现状分析和方案设计

最近两年，随着国内晶圆厂的兴建，终端带动需求的增加，价格的飞涨，吸引了整个产业界对硅晶圆产业的关注。但和集成电路的其他领域一样，中国在硅晶圆产业方面的不完善，在某种程度上看来，会成为中国集成电路发展的瓶颈。有见及此，最近两年，国内掀起了一股硅片建设潮。在本文里，杨院士给我们深入阐述了国产硅晶圆的现状，谢谢关注。

摘要：

1）2017年全球需求：1160万片，国内110万片。2020年国内对12寸大硅片需求从42万片增加到105万片；2020年对8寸硅片需求从70万片增加到96.5万片。

2）硅片全球市场规模87亿美元，占比31-33%，是份额最大的材料。预计到2020年，全球硅片市场规模110亿美元。

3）国内规划中的12寸大硅片合计：145万片，覆盖国内需求。包括：新昇30万片，金瑞泓10万片，中环领先15万片，京东方30万片，宁夏银和10万片，郑州合晶20万片，超硅30万片。

4）国内规划中的8寸大硅片合计：168万片，总投资规模超过500亿元，覆盖国内需求。包括：金瑞泓40万片（2019年），宁夏银和25万片（2020年），郑州合晶20万片（2019年），中环领先60-70万片（2019年），安徽易芯8万片（2018年）。

硅材料是集成电路的基础材料，

2017年全球需求：1160万片，国内110万片。

12寸大硅片 预计2020年将需求将从42万片增加到105万片。

8寸大硅片 预计2020年将需求将从70万片增加到96.5万片。

硅片全球市场规模87亿美元，占比31-33%，是份额最大的材料。预计到2020年，全球硅片市场规模110亿美元。

多晶硅纯度达到9-11N，10亿个硅原子中只能有一个杂志原子；

目前国际通用技术分为两种：改良西门子工艺和硅烷工艺。

全球多晶硅2007-2017年增长了10倍，增加的主要是光伏多晶硅。2017年占比54.8%，其中江苏中能（协鑫）生产7.5万吨，全球占比23%。

IC用大硅片，低端的电子级高纯多晶硅，黄河水电产能1250吨，实际销售200吨。

2017年，12寸占比63%，8寸占比27%，6寸占比10%。

2006-2010年全球硅片增长很缓慢，2017年开始需求快速增长，硅片价格也开始上升态势。硅片缺口一直会延续到2020年，硅片短缺将成为未来两年的常态。

高度垄断市场：硅片生产企业由几百家缩减到现在的几十家。前5家占比94%。目前能够供应12寸硅片不足10家。

02专项支持下，上海新昇，设计产能：抛光、外延片产能10万/月。

有研半导体：检测国内第一条中试线，5万片/月产能抛光片。

金瑞泓：月产能10万片/月产能抛光片。

8寸，抛光片产能15万/月，生产厂商：金瑞泓（10万片）、有研（5万片）；外延片产能15万/片，生产企业：金瑞泓、新傲、国盛电子、普兴电子。

光伏用直拉单晶硅：隆基和中环产能65Gw，占全球比重较大。

12寸单晶生长，需要用磁场，抑制生长时的扰动。

45nm芯片上有缺陷，会导致漏电现象。

全球90%直拉硅采用掺氮的工艺，理论为浙江大学首次提出。

国内规划中的12寸大硅片合计：145万片，覆盖国内需求。包括：新昇30万片，金瑞泓10万片，中环领先15万片，京东方30万片，宁夏银和10万片，郑州合晶20万片，超硅30万片。

国内规划中的8寸大硅片合计：168万片，总投资规模超过500亿元，覆盖国内需求。包括：金瑞泓40万片（2019年），宁夏银和25万片（2020年），郑州合晶20万片（2019年），中环领先60-70万片（2019年），安徽易芯8万片（2018年）。