半導體硅片：高附加值突圍成行業發展關鍵

10月28日，國內12英寸硅片龍頭廠商之一的西安奕材正式在上交所科創板上市。該股開盤報39.78元，截至收盤報25.75元，漲幅達198.72%，總市值1039.73億元，在當日滬指一度站上4000點的A股大盤中也頗為醒目。硅片是芯片制造的第一大原材料，成本占比30%以上。同時，硅片也是人才、技術與資金高度密集型產業，日本、德國、中國臺灣的五大巨頭憑借技術、規模和客戶壁壘形成了超過90%的寡頭壟斷。且傳統硅拋光片市場已是高度固化的“紅海”。因此，向高附加值硅片的差異化競爭，既是中國硅片企業擺脫當前困境的現實選擇，也是擁抱未來浪潮、實現產業升級的必然路徑。

半導體硅片的 “進階之路”

硅片是半導體制造的基礎原材料，在半導體材料成本結構和市場份額中，硅片占比最高，約達33%～36%，其質量直接影響芯片性能與良品率。隨著摩爾定律的推進，半導體制造工藝不斷向更小的制程節點演進，這對硅片的純度、平整度、缺陷控制等提出了更高的要求。

從工藝流程上看，硅礦石經過冶煉形成多晶硅后，被送往硅片制造廠進行進一步加工，經過“拉單晶”“磨外圓”“切片”，成為合適厚度的硅片，再經“倒角”“研磨”“拋光”等工序，確保表面達到極佳的平坦度。此外，在拋光片基礎上進行“退火”處理可制備退火片，按需進行“外延”生長則制備各種外延片。

2024 年，全球硅片市場規模為278億美元。IMARC Group預估到2033年市場將達到467.1億美元，2025年至2033年的復合年增長率為5.64%。此外，由于傳統硅拋光片市場已經成為高度固化的“紅海”，具備特定物理性能的SOI硅片、FD-SOI硅片等成為行業發展的重要方向。

SOI硅片（絕緣體上硅）通過在硅襯底與頂層硅之間引入絕緣層（通常為二氧化硅，BOX層），形成“硅-絕緣層-硅”的三明治結構，可有效隔離頂層硅與襯底，減少漏電流和信號干擾，提升器件的熱穩定性和抗輻射能力，適用于高頻射頻（RF）器件、汽車電子（如車載雷達）、硅光子集成等領域。

FD-SOI（全耗盡型 SOI）是SOI技術的進階版本，通過超薄頂層硅和超淺結工藝實現晶體管溝道的完全耗盡。在28nm及以下節點，FD-SOI的靜態功耗比傳統體硅降低70%，無摻雜溝道設計減少了閾值電壓的離散性，適用于對可靠性要求極高的汽車電子（如ADAS芯片）、邊緣AI芯片等。

中國硅片“研發”加速

中國半導體硅片市場規模約占全球市場的15%，近年來持續推進國產替代，為國產硅片產業的發展提供了驅動力。目前國產硅片行業形成了以滬硅產業、立昂微、TCL中環、上海合晶、有研硅、神工股份、西安奕材、中欣晶圓等A股上市公司為代表的龍頭企業。這些國產硅片企業重點加強研發投入，并持續推動硅片的國產化進程。預計到2027年，中國半導體硅片國產化率將達到26.6%。

2025年上半年，TCL中環以4.36億元的研發費用位居行業首位，遠超其他企業，研發費用同比增長率也最高，達到26%，體現了其雄厚的資金實力和對技術領先地位的堅決維護。滬硅產業2025年上半年的研發費用為1.55億元，立昂微研發費用1.36億元，西安奕材1.28億元，成為第二梯隊。上海合晶研發費用0.55億元，有研硅0.44億元，神工股份0.11億元，組成第三梯隊。

滬硅產業通過子公司新傲科技和上海新昇實現SOI和Si-on-Si外延片的全鏈條覆蓋，8英寸SOI已大規模量產，技術指標對標國際龍頭Soitec，產品供應卓勝微等射頻芯片廠商，300mm SOI取得階段性突破，2025年上半年已向射頻、功率器件、硅光等客戶批量送樣，其中高壓高可靠性產品完成客戶工藝驗證并開始流片。依托SOI技術，滬硅產業積極研發FD-SOI硅片等技術。

立昂微的主營業務涵蓋半導體硅片、半導體功率器件芯片、化合物半導體射頻和光電芯片三大板塊，依托從硅片到芯片的一站式制造平臺，形成“以盈利小尺寸硅片帶動大尺寸硅片研發產業化、以成熟業務帶動新興業務”的發展模式。在半導體硅片方面，公司依托重摻技術優勢，重點開發8～12英寸重摻外延片，并持續推進12英寸輕摻硅片的產能爬坡，補齊大尺寸、高端硅片產能短板。

TCL 中環目前已建立起完善的4～12英寸半導體硅片生產線，其產品廣泛涵蓋8英寸及以下拋光片、外延片，以及12英寸拋光片和外延片。自主開發的“熱系統封閉技術”實現12英寸外延片低缺陷率（<0.2個/cm2），支持FinFET工藝中的外延源漏結構。同時，TCL中環還通過子公司中環領先開展SOI 研發，產品性能接近國際水平。

上海合晶是國內少數具備晶體成長、襯底成型及外延生長的外延片一體化生產能力的企業。其硅外延片，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、通訊、辦公等領域。在技術研發方面，公司持續加大晶體成長、襯底成型、外延生長等環節研發投入，積極研發12英寸半導體硅外延片，主要針對公司現有8英寸及12英寸外延技術進行持續優化，并針對CIS相關產品所需外延技術，尤其是65nm～28nm外延相關技術進行研究開發。

有研硅是國內最早從事半導體硅材料研究的骨干單位。在半個多世紀的發展歷程中，公司突破了半導體硅材料制造領域的關鍵核心技術，積累了豐富的半導體硅材料研發和制造經驗，在國內率先實現6英寸、8英寸硅片的產業化及12英寸硅片的技術突破。在研發方面，重點聚焦8英寸硅片特色產品，開發包括功率半導體用8英寸重摻硅拋光片、數字集成電路用8英寸低微缺陷硅拋光片、IGBT 用8英寸輕摻硅拋光片、SOI用8英寸硅拋光片等在內的硅拋光片特色產品。

神工股份掌握無磁場大直徑單晶硅制造技術，通過熱場尺寸優化工藝將晶體直徑與熱場直徑比提升至0.6-0.7（行業常規 0.5），有效降低生產成本。8英寸輕摻低缺陷硅片良率達92%，用于邏輯芯片和功率器件，12英寸硅片也進入客戶驗證階段。

西安奕材專注于12英寸硅片的研發、生產和銷售。目前，公司已形成拉晶、成型、拋光、清洗和外延五大工藝環節的核心技術體系，產品的晶體缺陷控制水平、低翹曲度、超平坦度、超清潔度和外延膜層形貌與電學性能等核心指標已與全球前五大廠商處于同一水平。在人工智能高端芯片領域，除了正在驗證適配先進制程的高性能專用邏輯芯片外，也在同步配合客戶開發下一代高端存儲芯片，相應產品可用于AI大模型訓練和推理數據的實時處理，可用于AI大模型訓練數據和模型參數的定制化存儲需求。

中欣晶圓品線覆蓋全面，包括4英寸、5英寸、6英寸、8英寸、12英寸拋光片以及12英寸外延片，同時提供受托加工和單晶硅棒銷售業務。中欣晶圓在12英寸輕摻硅片產品上取得技術突破，良率達到行業先進水平，并已通過國內外客戶驗證，實現規模量產成功量產12英寸外延片，具備生產超厚膜外延片的能力，滿足下游客戶90nm～28nm制程半導體產品的需求。