摘要：2023年我國半導體硅外延片市場規(guī)模約92.45億元，較2022年減少15.11%。隨著全球半導體產業(yè)的快速發(fā)展和技術的不斷進步，預計未來幾年我國半導體外延片市場規(guī)模將保持增長態(tài)勢。特別是在新興領域如新能源汽車、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等的推動下，市場需求將進一步擴大。

一、定義及分類

半導體外延片是一種用于制造半導體器件的基板材料。它通常由單晶硅或其他半導體材料制成，具有高度純凈和晶體結構的特點。半導體外延片的制備過程需要高度精確的控制和技術。它通常通過化學氣相沉積（CVD）或分子束外延（MBE）等技術來實現(xiàn)。這些技術可以在高溫和真空環(huán)境下將薄膜材料沉積在基片上，從而實現(xiàn)外延片的制備。半導體外延片在半導體工業(yè)中具有廣泛的應用。它可以用于制造各種半導體器件，如集成電路、光電器件、傳感器等。半導體外延片可按照材料類型、襯底類型、結構類型、尺寸類型以及應用領域分類。

二、行業(yè)政策

1、主管部門及監(jiān)管體制

半導體外延片行業(yè)行政主管部門主要包括國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部等。國家發(fā)展和改革委員會主要負責制定半導體行業(yè)的中長期發(fā)展規(guī)劃，指導產業(yè)布局與結構調整，推動半導體產業(yè)鏈的完善和優(yōu)化。審批半導體行業(yè)的重大投資項目，引導社會資本和政府資金向關鍵領域和重點項目傾斜，促進產業(yè)健康快速發(fā)展。監(jiān)控半導體產品市場價格，防止價格壟斷，維護市場秩序，保護消費者和企業(yè)的合法權益等。工業(yè)和信息化部主要負責制定和推動半導體硅片和分立器件（包括外延片）等行業(yè)的發(fā)展政策。它還通過頒發(fā)許可證、監(jiān)管進出口等方式對行業(yè)進行監(jiān)管。此外，工業(yè)和信息化部還負責提出行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和政策，擬訂并組織實施行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，推進產業(yè)結構戰(zhàn)略性調整和優(yōu)化升級，以及指導行業(yè)技術創(chuàng)新和技術進步等。

半導體外延片行業(yè)自律組織主要為中國半導體行業(yè)協(xié)會。中國半導體行業(yè)協(xié)會主要負責貫徹落實政府有關的政策、法規(guī)，向政府業(yè)務主管部門提出本行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟、技術和裝備政策的咨詢意見和建議。廣泛開展經(jīng)濟技術交流和學術交流活動，促進半導體外延片行業(yè)的技術進步和創(chuàng)新。開展半導體產業(yè)的國際交流與合作，推動與國際同行的溝通與協(xié)作。協(xié)助政府制（修）訂行業(yè)標準、國家標準及推薦標準，推動標準的貫徹執(zhí)行等。

2、相關政策

近年來，我國政府大力支持半導體外延片行業(yè)的發(fā)展，推出許多相關政策促進半導體外延片行業(yè)的發(fā)展，如《制造業(yè)可靠性提升實施意見》重點提升電子整機裝備用SoC/MCU/GPU 等高端通用芯片、氮化鎵/碳化硅等寬禁帶半導體功率器件等電子元器件的可靠性水平。政策明確指出要提升SoC（系統(tǒng)級芯片）、MCU（微控制器）、GPU（圖形處理器）等高端通用芯片，以及氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）等寬禁帶半導體功率器件的可靠性水平。這直接指向了半導體外延片行業(yè)中的高性能材料和先進制程技術，將推動企業(yè)加大對這些領域的研發(fā)投入，促進外延片材料性能的提升和制備技術的創(chuàng)新。此外，政策鼓勵提升國產電子元器件的可靠性水平，這將加速半導體外延片行業(yè)的國產化進程，減少對進口材料和設備的依賴。企業(yè)將更加重視自主技術研發(fā)和國產設備的應用，提升產業(yè)鏈的自主可控性，形成更安全、穩(wěn)定的國內供應鏈體系。

三、行業(yè)壁壘

技術壁壘

半導體外延片行業(yè)的技術壁壘極高，主要體現(xiàn)在生產工藝的復雜性和高端技術的缺失上。生產工藝涉及多個環(huán)節(jié)，如襯底材料制備、切割、研磨、外延片生長等，每個環(huán)節(jié)都需要高精度的技術控制。特別是外延片生長環(huán)節(jié)，需要采用氣相外延法等先進技術，這些技術的掌握和應用需要長時間的研發(fā)和經(jīng)驗積累。此外，盡管我國半導體外延片行業(yè)有所發(fā)展，但在高端技術如低溫外延、分子束外延等方面仍與國際領先水平存在差距，這進一步增加了技術壁壘的高度。

2、資金壁壘

半導體外延片行業(yè)對資金的需求巨大，主要體現(xiàn)在設備投資、技術研發(fā)和運營維護上。外延生長設備，如MOCVD、MBE等，不僅購置成本高昂，且維護和運行費用不菲，這要求企業(yè)必須有強大的財務實力。此外，持續(xù)的技術研發(fā)和工藝改進需要大量的資金支持，以確保產品能夠滿足不斷發(fā)展的市場需求。同時，由于半導體外延片的生產需要在高度潔凈的環(huán)境中進行，對廠房建設和維護也有很高的成本要求。這些因素共同構成了行業(yè)的高資金壁壘，新進入者必須有充足的資金準備和長期的財務規(guī)劃。

3、人才壁壘

人才壁壘在半導體外延片行業(yè)中同樣顯著。首先，該行業(yè)需要具備專業(yè)知識和技能的研發(fā)人員、生產人員和管理人員，這些人才在行業(yè)內相對稀缺，新進入者需要投入大量時間和精力進行人才培養(yǎng)和引進。其次，半導體外延片生產需要多部門、多學科的緊密協(xié)作，這要求企業(yè)具備高效的團隊協(xié)作機制。然而，具備這種能力的團隊需要長時間的磨合和積累，新進入者難以在短時間內建立起這樣的團隊。因此，人才壁壘也是制約新進入者進入該行業(yè)的重要因素之一。

四、產業(yè)鏈

1、行業(yè)產業(yè)鏈分析

半導體外延片行業(yè)產業(yè)鏈上游主要為原材料行業(yè)，主要原材料包括拋光液、多晶硅、石墨坩堝、石英坩堝等；產業(yè)鏈中游為半導體外延片生產商；產業(yè)鏈下游為集成電路、半導體分立器件等。

從上游來看：上游原材料的成本是半導體外延片生產成本的重要組成部分。原材料價格的波動，如多晶硅的市場價格變動，會直接影響到外延片的生產成本。因此，上游原材料的穩(wěn)定供應和成本控制對半導體外延片制造商的盈利能力至關重要。

從下游來看：集成電路和半導體分立器件等下游產品的需求量直接影響到半導體外延片的市場需求。隨著5G通信、新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興領域的快速發(fā)展，對高性能、高可靠性的半導體器件的需求激增，從而帶動了對高質量半導體外延片的需求。這種市場需求的持續(xù)增長為半導體外延片行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間和動力。

半導體外延片行業(yè)產業(yè)鏈

多晶硅

新疆大全新能源股份有限公司

通威股份有限公司

新特能源股份有限公司

蘇州協(xié)鑫光伏科技有限公司

亞洲硅業(yè)(青海)股份有限公司

拋光液

寧波江豐電子材料股份有限公司

安集微電子科技（上海）股份有限公司

湖北鼎龍控股股份有限公司

Chemours

石英坩堝

江陰龍源石英制品有限公司

內蒙古歐晶科技股份有限公司

江蘇太平洋石英股份有限公司

浙江晶盛機電股份有限公司

北京天宜上佳高新材料股份有限公司

寧夏晶隆石英有限公司

上游

上海合晶硅材料股份有限公司

上海硅產業(yè)集團股份有限公司

杭州中欣晶圓半導體股份有限公司

浙江金瑞泓科技股份有限公司

中游

集成電路

半導體分立器件

下游

2、行業(yè)領先企業(yè)分析

（1）上海合晶硅材料股份有限公司

上海合晶是中國少數(shù)具備從晶體成長、襯底成型到外延生長全流程生產能力的半導體硅外延片一

體化制造商，主要產品為半導體硅外延片。公司致力于研發(fā)并應用行業(yè)領先工藝，為客戶提供高

平整度、高均勻性、低缺陷度的優(yōu)質半導體硅外延片。公司的外延片產品主要用于制備功率器件

和模擬芯片等，被廣泛應用于汽車、工業(yè)、通訊、辦公等領域。2022年上海合晶硅外延片營業(yè)收入為14.88億元，2023年上海合晶硅外延片營業(yè)收入為13.22億元，同比減少11.18%。

（2）上海硅產業(yè)集團股份有限公司

上海硅產業(yè)集團股份有限公司致力于半導體硅片及相關材料的研發(fā)、生產和銷售，在半導體外延片領域具有深厚的技術積累和實力。公司緊跟國際前沿技術，突破了多項半導體硅片制造領域的關鍵核心技術，成為中國少數(shù)具有一定國際競爭力的半導體硅片企業(yè)。公司產品類型涵蓋300mm拋光片及外延片、200mm及以下拋光片及外延片等多種規(guī)格，全面滿足市場需求。產品廣泛應用于存儲芯片、圖像處理芯片、通用處理器芯片、功率器件、傳感器、射頻芯片、模擬芯片、分立器件等領域。2023年滬硅產業(yè)半導體硅片營業(yè)收入為31.08億元，同比減少11.57%，營業(yè)收入減少主要是由于200mm及以下尺寸半導體硅片的收入下降2億元，受托加工服務收入和300mm半導體硅片的收入各下降約1億元。

五、行業(yè)現(xiàn)狀

2023年我國半導體硅外延片市場規(guī)模約92.45億元，較2022年減少15.11%。隨著全球半導體產業(yè)的快速發(fā)展和技術的不斷進步，預計未來幾年我國半導體外延片市場規(guī)模將保持增長態(tài)勢。特別是在新興領域如新能源汽車、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等的推動下，市場需求將進一步擴大。技術方面，我國半導體外延片行業(yè)在技術水平上取得了長足進步，但與國際先進水平相比仍存在一定差距。國內企業(yè)在8英寸外延片生產方面與國際先進水平的差距已經(jīng)有所縮小，但在12英寸外延片方面，由于核心工藝技術難度更高，尚未實現(xiàn)大規(guī)模國產替代。

六、發(fā)展因素

1、機遇

（1）新興領域推動

新興領域的快速發(fā)展，如5G通信、新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和人工智能（AI），正在成為推動半導體外延片行業(yè)增長的重要引擎。5G技術的普及，不僅要求更高的數(shù)據(jù)傳輸速度和更低的延遲，還帶來了對射頻器件的大量需求，這直接推動了砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）等高性能外延片的市場需求。新能源汽車的興起，尤其是電動汽車和自動駕駛技術的發(fā)展，對功率半導體器件提出了更高要求，如碳化硅（SiC）外延片，因其在高電壓、高溫環(huán)境下的優(yōu)異性能，成為功率電子領域的熱門材料。AI和大數(shù)據(jù)的興起，進一步推動了對高性能計算芯片的需求，這要求外延片在材料純度、厚度控制、均勻性等方面達到更高標準，以滿足先進制程技術的需要。新興領域的蓬勃發(fā)展，為半導體外延片行業(yè)帶來了前所未有的市場機遇。

（2）技術創(chuàng)新與材料科學的突破

在技術創(chuàng)新方面，新型外延生長技術如分子束外延（MBE）、金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）等，不僅提高了外延片的生長效率，還提升了材料的質量和性能。這些技術的進步，使得外延片能夠滿足新興應用領域對材料的特殊要求。在材料科學方面，第三代半導體材料如碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等，因其在高頻、高功率、高溫等極端條件下的優(yōu)異性能，正逐步替代傳統(tǒng)材料，成為未來半導體外延片的重要發(fā)展方向。

（3）國產替代

全球半導體供應鏈的不確定性，以及國家對于關鍵產業(yè)自主可控的戰(zhàn)略需求，為國內半導體外延片行業(yè)提供了“國產替代”的重要契機。長期以來，高端半導體外延片市場被國外企業(yè)主導，但隨著國內企業(yè)技術實力的提升和政策支持的加強，國產半導體外延片在質量、性能上逐漸接近甚至達到國際先進水平。國產替代不僅能夠降低對進口材料的依賴，減少供應鏈風險，還能夠促進國內半導體產業(yè)鏈的完善和優(yōu)化，提升整體競爭力。

2、挑戰(zhàn)

（1）高質量材料需求問題

隨著半導體技術的不斷進步，對半導體外延片材料的質量要求日益提高。高端芯片制造對材料的純度、晶體結構、缺陷密度等性能指標有著極為嚴格的要求。然而，高質量材料的研發(fā)和生產難度較大，需要投入大量的研發(fā)資金和時間。同時，材料質量的提升往往伴隨著成本的增加，這對企業(yè)的成本控制能力提出了更高要求。為了應對這一挑戰(zhàn)，企業(yè)需要加強與材料供應商的合作，共同推動材料質量的提升，并優(yōu)化生產工藝，降低生產成本。

（2）人才短缺與培養(yǎng)難度

半導體外延片行業(yè)是一個技術密集型行業(yè)，對高素質的技術人才和管理人才有著迫切需求。然而，當前行業(yè)內存在人才短缺的問題，尤其是高端技術人才和復合型人才更為稀缺。此外，半導體技術的復雜性和專業(yè)性也增加了人才培養(yǎng)的難度。為了緩解人才短缺問題，企業(yè)需要加大人才培養(yǎng)和引進力度，建立完善的培訓體系，提高員工的技能水平和綜合素質。同時，政府和社會各界也應加強對半導體人才培養(yǎng)的支持和投入，共同推動半導體人才隊伍的壯大。

（3）關鍵設備依賴進口

半導體外延片生產過程中需要使用多種關鍵設備，如外延爐、清洗機等。然而，目前部分關鍵設備仍依賴進口，這增加了企業(yè)的運營成本和風險。同時，國際政治經(jīng)濟環(huán)境的變化也可能對進口設備供應鏈造成沖擊。為了降低對進口設備的依賴，企業(yè)需要加強自主研發(fā)能力，推動設備國產化進程。同時，政府也應加大對國產設備的支持力度，為國產設備提供更多的市場機會和政策支持。通過自主研發(fā)和國產替代，企業(yè)可以降低對進口設備的依賴程度，提高供應鏈的穩(wěn)定性和安全性。

七、競爭格局

近年來，隨著國家政策的支持和市場需求的推動，國內一批半導體外延片企業(yè)如上海硅產業(yè)集團、杭州中欣晶圓、上海合晶硅材料等迅速成長，技術實力和市場競爭力顯著增強，逐步縮小與國際先進水平的差距。隨著半導體外延片行業(yè)技術門檻的提高和市場整合的加速，行業(yè)集中度呈現(xiàn)上升趨勢。頭部企業(yè)通過技術積累、產能擴張和市場拓展，逐漸拉開與中小企業(yè)的差距，形成一定的市場壟斷地位。

八、發(fā)展趨勢

中國半導體硅片行業(yè)正迎來快速發(fā)展期，國產化進程加速，國家政策扶持助力國內企業(yè)技術突破，打破國際壟斷，提升市場份額。同時，企業(yè)在高端產品領域不斷取得突破，特別是在12英寸大硅片等關鍵技術上實現(xiàn)量產，展現(xiàn)了強大的創(chuàng)新實力。此外，新能源汽車、5G、人工智能等終端應用領域的蓬勃發(fā)展，為半導體硅片提供了廣闊的市場需求，推動了行業(yè)的持續(xù)增長。未來，中國半導體硅片行業(yè)將繼續(xù)保持強勁發(fā)展勢頭，通過技術創(chuàng)新和市場拓展，進一步提升國際競爭力，為全球半導體產業(yè)貢獻中國力量。