近年來5G、新能源、AIoT等產業風生水起，疊加疫情引發的「居家經濟」，導致多個領域對晶片的需求提升到了一個新高度。全球各大晶圓廠自2020年開始不斷擴產，但供應鏈上游擴產姍姍來遲。矽片作為目前產量最大、應用範圍最廣的半導體材料，占據全部產品的90%以上，堪稱半導體產業鏈的基石。自去年起，半導體矽片價格持續走高，卻仍供不應求。

半導體矽片純度極高，大尺寸為大勢所趨

矽片可以根據晶胞排列是否有序、尺寸、加工工序和摻雜程度的不同等方式進行分類。

根據晶胞排列方式的不同，矽片可分為單晶矽和多晶矽。矽片是矽單質材料的片狀結構，有單晶和多晶之分。單晶是具有固定晶向的結晶體材料，一般用作集成電路的襯底材料和製作太陽能電池片。多晶是沒有固定晶向的晶體材料，一般用於光伏發電，或者用於拉制單晶矽的原材料。單晶矽用作半導體材料有極高的純度要求，IC級別的純度要求達9N以上（99.9999999%），區熔單晶矽片純度要求在11N（99.999999999%）以上。

根據尺寸大小的不同，矽片可分為50mm（2英寸）、75mm（3英寸）、100mm（4英寸）、150mm（6英寸）、200mm（8英寸）及300mm（12英寸）。英寸為矽片的直徑，目前8英寸和12英寸矽片為市場最主流的產品。

8英寸矽片主要應用在90nm-0.25μm製程中，多用於傳感、安防領域和電動汽車的功率器件、模擬IC、指紋識別和顯示驅動等。12英寸矽片主要應用在90nm以下的製程中，主要用於邏輯晶片、儲存器和自動駕駛領域。「大尺寸」為矽片主流趨勢。矽片越大，單個產出的晶片數量越多，製造成本越低，因此矽片廠商不斷向大尺寸矽片進發。

半導體矽片迎來高景氣周期

矽片是晶片的起點，2021年全球半導體矽片市場規模達140億美元，行業高度集中，CR5市場份額接近90%。矽片是用量最大的半導體材料，90%以上的半導體產品使用矽片製造。

隨著5G、新能源、AIoT的快速滲透，2021年半導體行業迎來超級景氣周期，矽片需求持續旺盛，全球半導體矽片出貨面積達142億平方英寸，同比增長14%，市場規模達140億美元。半導體行業周期性波動導致矽片需求周期性波動，矽片行業併購整合不斷，行業競爭格局高度集中，前5大廠商市場份額接近90%。

矽片新增產能釋放需到2024年，短期供需有望持續偏緊，長期LTA有助穩量穩價。矽片擴產周期在2年以上，全球12英寸矽片在2020年之前主要依靠原有廠房進行產能擴充，新建廠房產能釋放的高峰將在2024年之後，2022和2023年全球12英寸矽片仍將處於供不應求的狀態。本次產能擴張，下游晶圓廠與矽片廠商積極綁定，通過長期合約保障供應鏈穩定。

矽材料國產化問題亟待解決

矽片是半導體製造的關鍵材料，處於產業鏈的上游，其終端應用領域涵蓋智慧型手機、平板電腦、可攜式設備、物聯網、汽車電子、人工智慧、工業電子、軍事、航空航天等眾多行業。

2021年全球半導體矽片出貨面積達到141.6億平方英寸，矽片市場規模達到126.2億美元。今年全球矽晶圓出貨量將同比增長4.8%，達到近147億平方英寸的歷史新高。

2020年下半年起，在5G、新能源汽車、物聯網的快速發展，以及功率半導體、電源管理晶片等產品需求的推動下，矽片下遊客戶晶圓代工廠的市場需求持續穩步提升。

而中國作為全球最大的晶片需求市場，受半導體行業的需求帶動，國內矽材料市場規模在中芯國際、華力微電子等廠商的持續擴產下，市場規模也持續增長。據數據顯示，中國半導體矽材料市場規模已從2015年的101.6億元增長至2021年的250.5億元，年複合增長率達到16.2%。

不過，儘管市場規模在不斷擴大，但不可否認的是，半導體矽片市場集中度很高，全球90%左右的矽片市場仍由信越化學、SUMCO、世創、SK Siltron等國際巨頭占據，在當前複雜的國際形勢下，半導體矽材料國產化問題亟待解決。