世界半导体硅材料发展现状(世界多晶硅生产企业)

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[!] 。 !! , ( 5 世界半导 体 行 业 在 !11# 年 之 前, 曾 经 有 过 持续多年 的 高 速 发 展 时 期, !11( 年 3 !11# 年 的
半导体材料是指电阻率在 !"2! ・4) 3 !" $ (! ・ 4)、导电能 力 介 于 金 属 和 绝 缘 体 之 间 的 材 料。 它是制作晶体管、集成电路、电力电子器件和光 电子 器 件 的 重 要 基 础 材 料, 支 撑 着 通 信、 计 算 机、信息 家 电 与 网 络 技 术 等 电 子 信 息 产 业 的 发 展。其中,硅又是最重要、应用最广泛的半导体 材料, 1" 5 以 上 的 大 规 模 集 成 电 路 ( 678 ) 、超大 规模集成电 路 ( 967: ) 都是制作在高纯优质的硅 抛光片和外延片上。
第 %’ 卷
第(期
上 海 有 色 金 属
7H.+EH.: +I+JKFFIL7 GK*.67
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%""# 年 1月
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 文章编号: !""# $ %"&’ (%""#) "( $ "!&# $ "&
硅片面积
— ! —硅片销售额
图!
"##! 年 $ "##% 年硅材料销售统计及预测
以世界头号硅片生产大国日本为例,据世界 半导体贸易统计 协 会 ( /)0) ) 统 计, $""’ 年, 日 本半导体单晶硅产量为 ,12%3 ,比上年增加 !’ # , 需求为 %!.$3 ,比上年增加 !. # 。 预 计 $"", 年 单 晶 硅 产 量 为 %.""3 , 同 比 增 加 !% # , 需 求 为 %-,"3 ,较 $""’ 年 增 加 !% # 。 相 应 的, $""’ 年 日 本多晶硅的产量为 %",%3 , 预 计 $"", 年 多 晶 硅 产 量为 %2""3 ,增 加 !’ # 。由 于 单 晶 硅 需 求 的 增 加 和太阳能电池需求的旺盛,供需很有可能达到平
世界半导体硅材料发展现状
马 春
(上海科学技术情报研究所,上海 %"""(!) 摘 要:从市场、技术和产业化的角度论述了世界半导体硅材料的发展现状和趋势。主要表
现为:半导体行业新的一轮高速发展逐步形成,将极大带动半导体硅材料的发展;单晶硅大 直径化稳步推进, ("")) 渐成主流;伴随着太阳能电池用硅量的增加,多晶硅的供应由过 剩 转为短缺,但长远看有望逐步达到平衡。 关键词:半导体;硅;单晶硅;多晶硅;大直径化 中图分类号: *+("& , ! - % 文献标识码: . 将在 %""’ 年 重 新 恢 复 增 长, 并 且 %""( 年 3 %""0 年 的 年 均 复 合 增 长 率 ( C.EF ) 有 望 达 到
= !$% !%" $"" ’""
用量总计 4 百万片 总面积 4 百万平方英寸
万 方数据 注: ! 、 ’""(( 硅片的平均增长率所涉及的时间为 !--2 年 5 $""$ 年; $ 、表中比例是以面积计算的百分比。
第!期

春:世界半导体硅材料发展现状
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硅材 料 工 业 发 展 日 趋 国 际 化、 集 团 化, 生 产高度集中 研发及建厂成本的日渐增高,加上现有行销
[< , B] 为我们描绘了发展前景(见图 ) 和图 A) 。
与品 牌 的 优 势, 使 得 硅 材 料 产 业 形 成 “ 大 者 恒 大” 的局面,少数集约化的大型集团公司垄断材 料市场。上世纪 !" 年 代 末, 日 本、 德 国 和 韩 国 (主要是 日、德 两 国) 资 本 控 制 的 # 大 硅 片 公 司 的销量占世 界 硅 片 销 量 的 !" $ 以 上。 根 据 %&’( 提供的 )"") 年 世 界 硅 材 料 生 产 商 的 市 场 份 额 显 示, %*+,-./0、 %1’23、 4567-8、 ’&’2
!
半导体市场进入回调期,发展前 景依然看好
%""( 年,全球 半 导 体 产 业 规 模 为 !’"" 亿 美 元。进入 %""& 年 以 后, 高 成 长 性 行 业 得 到 了 市 场的大力追 捧,其 中 半 导 体 产 业 表 现 尤 为 突 出。 由于数字电视、存储网络、打印机以及其他静态 存储产品等消费类电子产品的快速增长,国际市 场对半导体产业的需求进一步快速增长。而与此 同时,供应商对市场需求预期过高,导致生产过 剩,全球半导体市场已经进入一个回调期。国际 数 据 有 限 公 司 ( :;<=>;?<@A;?8 B?<? CA>DA>?<@A;, :BC)在最 新 发 布 的 一 份 研 究 报 告 中 预 计, %""& 年全球 半 导 体 市 场 规 模 将 增 长 %’ 5 , 市 场 回 调 不会对此 产 生 影 响, 但 会 导 致 %""# 年 全 球 半 导 体市场出现 % 5 的负 增 长。 不 过 :BC 也 预 测 市 场
作者简介:马春 ( !120 3 ) ,男,上海青浦人,硕士,研究分析师,主要从事科技产业研究。
万方数据
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第 "% 卷
!" # ,不及 $""" 年创下的 %% & %! 亿平方英寸的销 售纪录。 预 计 在 ’""(( 硅 片 的 需 求 带 动 下, 硅 片市场将 可 达 到 两 位 数 增 长。 据 )*+ 提 供 的 数 据显示, $"", 年硅片出货量将达 到 %- & !. 亿 平 方 英寸, $""% 年和 $"". 年将分别 达 到 .’ 亿 平 方 英 [$] 。 寸和 .. 亿平方英寸(见图 !)
晶硅材料发展将呈现以下发展趋势。 &(! 单晶硅产品向 &##’’ 过渡,大直径化趋 势 明显 随着半导体材料技术的发展,对硅片的规格 和质量也提出更高的要求,适合微细加工的大直 径硅片在市 场 中 的 需 求 比 例 将 日 益 加 大。目 前, 硅片 主 流 产 品 是 $""((, 逐 渐 向 ’""(( 过 渡, 研 制 水 平 达 到 ,""(( 5 ,%"((。 据 统 计, $""(( 硅片 的 全 球 用 量 占 ." # 左 右, !%"(( 占 $" # 左 右,其余 占 $" # 左 右。 根 据 最 新 的 《 国 际 半 导 体技 术 指 南 ( 607) ) 》 报 道, ’""(( 硅 片 之 后 下 一 代 产 品 的 直 径 为 ,%"((; ,%"(( 硅 片 是 未 来 $$8( 线 宽 .,+ 集 成 电 路 的 衬 底 材 料, 将 直 接 影 响计算机的速度和成本,并决定计算机中央处理 单元的集成度。 +9:38;: 发布的对 硅 片 需 求 的 % 年 预 测 表 明, 全球 ’""(( 硅 片 将 从 $""" 年 的 ! & ’ # 增 加 到 $"". 年 的 $! & ! # 。 日、 美、 韩 等 国 家 都 已 经 在 !--- 年开始 逐 步 扩 大 ’""(( 硅 片 产 量。 据 不 完 全统计,全球目前已建、在建和计划建的 ’""(( 硅器件生产 线 约 有 ," 余 条, 主 要 分 布 在 美 国 和 我国台 湾 等, 仅 我 国 台 湾 就 有 $" 多 条 生 产 线, 其次是日、韩、新及欧洲。 世界半 导 体 设 备 及 材 料 协 会 ( )<*6 ) 的调查 显示, $"", 年 和 $""% 年, 在 所 有 的 硅 片 生 产 设 备中, 投 资 在 ’""(( 生 产 线 上 的 比 例 分 别 为 %% # 和 .$ # ,投资额也分别达到 !’" & ’ 亿美元和 !1, & ! 亿美 元, 发 展 十 分 迅 猛。 而 在 !--. 年 时, 这一比重还仅仅是零(见表 !) 。
约占整 个 半 导 体 材 料 市 场 的 A" $ 左 右, 预 计 到 )"?" 年将占到 <" $ 左 右 的 市 场。 %:+.-6 公 司 (世 界最 大 的 %3( 生 产 商) 的 )""" 年 K )"?" 年 %3( 市场预测以 及 )""< 年 各 尺 寸 %3( 硅 片 比 重 预 测
各种尺寸硅片的消耗量变化
!--. 年 .2 & $2 & 2 %. & 2 ,! & , $’ & 1 ’" & " " !,1 & % ’2%! !--2 年 .$ & . $, & , %" & $ ’, & 1 ’$ & 1 ," & , "&! "&, !,% & 2 ’-%$ !--1 年 ." & ’ $! & ’ %$ & ! ’$ & , ,! & , ,% & 2 "&’ "&2 !%, & ! ,,"1 $""$ 年 %, & " !$ & ’ ., & $% & $ 2. & . %’ & % %&% 1&2 $"! .-., !--% 年 5 $""$ 年平均 增长率 4 # > %&. !&. $2 & ! !$$ & ’&!" & $
[’] 。 衡
&
单 晶 硅 产 品 向 &##’’ 过 渡, 制 造技术进一步升级
目前,全世界单晶硅的产能为 ! 万 3 4 年,年
消耗量约为 ."""3 5 2"""3 , 未 来 几 年 中, 世 界 单 表!
硅片尺寸 4 (( 用量 4 百万片 比例 4 # 用量 4 百万片 比例 4 # 用量 4 百万片 比例 4 # 用量 4 百万片 比例 4 # !--% 年 1" & ’% & ! %1 & $ ,% & $ !, & ’ !- & 2 " " !%, & ! ’%$,
增长率分别达到 %1 , ! 5 、 (! , 0 5 和 &! , 2 5 ,产值 达到了 空 前 的 !&&& 亿 美 元。 此 后, 全 球 性 的 经 济衰退席卷而来, BF.G 市 场软化,世界半 导 体 市场连续 ( 年 负 增 长。 进 入 !111 年, 半 导 体 行 业又进入新一轮的高速增长期。从全球半导体产 业的发展历程看,此次的回调也是为行业的新一 轮高速发展蓄势。
[=] 。 垄断地位已经形成(见表 ))

9:;5./0 等 < 家公司占市场总额的比重达到 #! $ ,
表#
Βιβλιοθήκη Baidu
#$$# 年全球前 %$ 大硅片生产商市场份额
生产商 %*+,-./0 (日) %1’23 (美) 4567-8 (德) ’&’2 (美) 9:;5./0 (日) C:/*+D5 (日) FG %+H.8:, (韩) 37;-.+6 (芬) 45I-8 4:87/ (中国台湾) JC’( (美) 其他 市场份额 > $ )# @ ! )A @ A ?< @ = ?) @ # #@B =@A =@" ?@" "@< "@A "@!
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图! !"+
#$$* 年各尺寸 ’() 硅片比重
硅片制造技术进一步升级 目前世界上普遍采用先进的切、磨、抛和洁
收稿日期: %""&/!!/!" ;修订日期: %""#/"&/"0
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半导体硅材料产业发展迅速
对半导体产品需求的增加,必将带动对其上
游产品硅片需求量的增长,这一点已经得到市场 的验证。 据 市 场 权 威 研 究 机 构 E?><;=> 的 统 计, 全球 硅 片 市 场 在 经 历 了 %""! 年 (! 5 的 大 幅 衰 退 之后,于 %""% 年 开 始 反 弹 回 升, 年 增 长 率 达 # , % 5 ,硅片销售总额 为 #’ , 2 亿美元。 %""( 年 全 球硅 片 销 售 额 实 现 #1 亿 美 元, %""& 年 预 计 扩 大 至 ’0 亿美元, %""# 年将增 长 至 2( 亿 美 元, %""’ 年为 2# 亿美元。 若就硅 片 面 积 来 看, %""( 年 全 球 硅 片 销 售 量达 #! , &1 亿 平 方 英 寸, 与 %""% 年 相 比 约 增 加
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