半导体硅片的大尺寸化是集成电路厂商降低生产成本、提高芯片收得率和提升芯片性能的主要手段,但大尺寸硅外延片的工艺路线和机器设备均与中小尺寸硅外延片的有所不同,带来了更高的技术难度。
硅外延片是一种半导体硅片,是指使用CVD方法在抛光片衬底上外延生长一层或多层,掺杂类型、电阻率、厚度、晶格结构等都符合特定器件要求的硅单晶薄膜材料,以此减少硅片中因单晶生长产生的缺陷,使其具有更低的缺陷密度和含氧量,进而用于制造各种半导体分立器件和集成电路产品。
受限于技术、认证、市场等方面壁垒较高,全球硅外延片行业主要由日本信越及三菱、美国MEMC、德国Wacker等少数几家大型公司主导,全球硅外延片市场高度集中。市场集中度过高导致市场竞争不充分,后发企业面临较大的竞争压力,不利于行业的技术创新和长远发展。
半导体硅片的大尺寸化是集成电路厂商降低生产成本、提高芯片收得率和提升芯片性能的主要手段,但大尺寸硅外延片的工艺路线和机器设备均与中小尺寸硅外延片的有所不同,带来了更高的技术难度。目前,日本、美国、德国等国家12英寸硅外延片的生产技术已较为成熟,其正在积极研发12英寸以上更大尺寸的硅外延片。
根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年中国硅外延片行业市场调查研究报告》显示,硅外延片主要用于芯片、存储器等电子器件的生产。2016-2019年,随着人工智能、物联网、云计算等技术的发展以及消费电子等行业的进步,全球电子器件产量不断增长,硅外延片市场规模呈现出不断扩大的态势。
中国已具备一定的硅外延片生产能力,且近年通过技术引进、自主研发等方式不断提升技术水平,并涌现出若干家技术实力较强的规模化硅外延片生产企业,如南京国盛电子有限公司、河北普兴电子科技股份有限公司、上海新昇半导体科技有限公司等,但与日本信越等国际大厂相比还存在较大的技术差距。
新思界产业研究人士认为,在中国政府高度重视、大力扶持半导体行业发展的大背景下,中国大陆的半导体产业快速发展,产业链各环节的产能和技术水平都取得了长足的进步。随着物联网、人工智能、大数据等技术的发展,硅外延片市场需求不断增长,从而刺激了硅外延片行业扩充产能,提升产量。
